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Review 一、材料工程与单元操作 二、材料工程导论课程简介 三、物理量单位与量纲 1、物理量的单位 基本单位：选择几个独立的物理量，并以使用方便原则规定单位； 导出单位：由有关基本单位组合而成。 常用单位制有：国际单位制SI、物理单位制、工程单位制 L-m; M-kg; T-s; I-A ;θ-K; N-mol; J -cd 三、物理量单位与量纲 2、单位换算 物理量的单位换算 换算因子：同一物理量，若单位不同其数值就不同，二者包括单位在内的比值称为换算因子。 经验公式的单位换算 经验公式是根据实验数据整理而成的，式中各符号只代表物理量的数字部分，它们的单位必须采用指定单位，所以经验公式又称为数字公式。 三、物理量单位与量纲 3、量纲（dimension） 物理量基本量纲为其本身（7个）：L, M, T, I, θ, N, J 导出量纲Q：dimQ, 基本量纲的函数关系式 量纲为零的量称无量纲量。 4、量纲一致性方程：任何物理量方程只要理论上合理，则方程两边各项的量纲必定相等。 5、注意物理方程单位的一致性 6、实验方程物理量单位非法定单位时需换算。 四、物料衡算与能量衡算 1、物料衡算 物料衡算是质量守恒定律在流动系统中的应用，也就是进入和离开某一衡算范围的质量总和之差等于该衡算范围内的质量累积，即: 物料衡算的步骤： （1）画出流程示意图，标出物料流向，并用数字和符号说明物料的数量和单位； （2）用虚线圈出衡算范围； （3）定出衡算基准； （4）列出衡算式并求解。 四、物料衡算与能量衡算 2、能量衡算 能量衡算是能量守恒定律在流动系统中的应用，也就是进入和离开某一衡算范围的能量总和之差等于该衡算范围内的能量累积，即 ： 能量衡算步骤和物料衡算一样。 注意：作热量衡算时，由于焓是相对值，与温度基准有关，故应说明基准温度。习惯上选0℃为基温，并规定0℃时液态的焓为零。 材料工程原理A第一章 流体力学2011年8～10月 本章内容 1.1 流体概述 1.2 流体静力学及其应用 1.3 流体动力学 1.4 流体流动阻力分析与层流阻力计算 1.5 紊流阻力计算 1.6 管路计算 1.7 流速、流量测量 1.8 相似原理与因次分析 1.9 气体动力学基础 本章要求: 1、熟悉如下基本概念：流体主要力学性质及主要力学模型；表压；绝对压力；真空度；流量；流速；粘度；粗糙度；层流；紊流；摩擦系数；准数；局部阻力；当量直径及当量长度；牛顿流体；音速、马赫数 ；减小流体流动阻力的措施等； 2、掌握如下基本定律及方程：静力学基本方程；连续方程；牛顿粘性定律；柏努力方程；Re准数；可压缩气体运动方程；能用以上方程正确求解部分实际问题。 3、掌握压力、液面、流量；流速的测定方法及原理，清楚测压、测速、流量计的构造及特点； 4、了解：流体在园管中速度分布及流体在管内流动总阻力损失计算方法；简单管路及并联管路计算； 5、了解：相似理论基本内容，会用因次分析法建立简单准数方程。 1.1 流体概述 一、概述 1、流体：气体及液体的统称。流体是由分子或原子所组成，分子或原子无时无刻不在作无规则的热运动。 质点：由大量分子构成的微团，其尺寸远小于设备尺寸、远大于分子自由程。 2、流体力学：研究流体静止和运动的力学规律及其在工程技术中的应用。 3、流体力学在材料工程导论中的重要性 （1）流体输送是材料工程单元操作之一； （2）流体流动状态对流体输送、三传及单元操作具有重要影响。 （3）流体流动对材料生产质量、成本及效率具有重要影响。 1.1 流体概述 二、作用在流体上的力 作用在流体上的所有外力?F可以分为两类：质量力和表面力，分别用FB、FS表示，于是： 质量力：质量力又称体积力，是指作用在所考察对象的每一个质点上的力，属于非接触性的力，例如重力、离心力、惯性力等。 1.1 流体概述 表面力：表面力是指作用在所考察对象表面上的力。 任一面所受到的应力均可分解为一个法向应力（垂直于作用面，记为?ii）和两个切向应力（又称为剪应力，平行于作用面，记为?ij，i?j），例如图中与z轴垂直的面上受到的应力为?zz（法向）、?zx和?zy（切向），它们的矢量和为： 类型：同流体对分离体的外力；相邻 流体对其的作用或相邻固壁的作用 1.1 流体概述 三、流体的主要力学性质 1、惯性：表征量为流体密度。m/V, 单位Kg/m3 2、重力：表征量为容重。G/V, 单位N/m3 3、粘滞性：流体内部质点或流层间应相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质。表征量为动力粘度和运动粘度。Pa.S, cm2/S 4、