化工基础总复习资料.doc

2-1 基本概念 U形管压差计 选基准面列静力学方程 1. 理想流体 1 2 p1 p2 第二章 流体的流动和输送 2. 流体密度、相对密度和比容 1 2 3. 流体的压力及其测量 z2 z1 ? 压力的表示方法 R ? 流体静力学基本方程式 “等压面”概念 0 0 ? 流体静力学基本方程式的应用  4. 流量和流速 (1) 流量 体积流量： q m3 / s V 质量流量： qm ? ? ? qV kg / s (2) 流速 平均速度： v ? qV ? qm m / s A ?A  2-2 流体定态流动时的衡算 1. 物料衡算—— 连续性方程 ?1 A1v1 ? ?2 A2v2 对不可压缩流体，? 为常量，则有： A1v1 ? A2v2 v d 2 若在圆管中，d为管内径，有： 1 2 v 2 ? d 2 1 说明：不可压缩流体在圆管内作稳态流动，速度与管径 的平方呈反比。  2. 能量衡算——柏努利方程式 gH1 ? v2 ? p ? const 1 1 2 ? 上式称为伯努利方程式，适用于不可压缩、非粘性 流体（理想流体），又称为理想流体伯努利方程式。 gH1 ? v12 ? p1 ? gH2 ? v22 ? p2 ? ? 2 2 上式表明： ?三种形式能量可相互转换； ?总能量不会增减，三项之和为常数。  1  实际流体机械能衡算式 ? 应用 (1) 外加压头, m ◆H2-H1 确定设备间相对位 置 单位质量流体外加能量, J/kg (2) ◆ P1 (or. P2) 确定管路中流体压 强 求解 ◆ v1 (or. v2) 确定管道中流体流 式中: ∑hf＝g∑Hf，单位质量流体能量损失，J/kg。 量 W＝gH，单位质量流体外加能量，J/kg。 ◆ He 确定输送设备压头 注意事项： ◆ Hf 确定流动阻力损失 1）作图并确定衡算范围 2）截面的截取 3）基准水平面的选取 4）单位必须一致  4. 流体流量的测量【结构、原理、流量测量方法】 4.1 孔板流量计 1 2 体积流量： qv ? v0 A0 ? C0 A0 2Rg(?i ? ?) ?  4.2 文氏流量计 4.3 转子流量计（最常用） 体积流量 qV ? C R AR 2( ? f ? ?)V f g ? Af 文丘里流量计 qV ? CV A0 2 Rg( ?0 ? ?) ? 流量标定及刻度换算  2-3 实际流体的流动 1. 粘度 （1）牛顿粘性定律 ? ? F ? ? dv A d? 意义：剪应力(单位面积上受到的剪切力)的 大小与速度梯度成正比。 （2） 流体的粘度 粘度属于流体物性。 粘度单位：Pa·S ? 物理单位制： P(泊), cP(厘泊) ? 换算关系： 1cp=0.01 P=10-3 Pa · s  2  2. 流体流动的型态 流型判据——雷诺准数 ? d?v Re 无因次数群 ? Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区； Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区； 2000 Re 4000 时，流动可能是层流，也可能是 湍流，该区称为不稳定的过渡区。 2-4 流体在圆管内流动时的阻力计算 1. 直管阻力的计算通式 hf ?? l