[物理]流体静力学.ppt

第二章 流体的输送 流体的输送 1.2 常见流体输送方式 高位槽送料 真空抽料 压缩空气送料 液体输送机械送料 2.1.1 液体的密度 流体的密度（?）——单位体积流体所具有的质量 2.1.2 液体的相对密度 液体的相对密度是指某种液体在一定温度下时的密度和277K、标准大气压下纯水的密度之比： d=?/?水 由于?水=1000kg/m3，推导出?=1000d 工业上测定相对密度最简单的方法用密度计。 2.1.3 混合液体的密度 混合液体的密度： 常温下苯的密度为879kg/m3，甲苯的密度为866kg/m3，试求浓度为40%（质量）苯、甲苯溶液的平均密度？ 2.1.4 气体的密度 理想状态方程式： 整理得： 所以气体的密度为 式中 p 气体的压力，kPa ； T 气体的温度， K ；(T=t+273) M 气体的摩尔质量， kg/kmol ； R 摩尔气体常数，8.314kJ/(kmol·K) 2.1.5 混合气体的密度 混合气体的密度可以用上面的公式计算，但是应该以混合气体的平均摩尔质量M均代替M。 2.2 比体积 单位质量流体的体积，称为比体积，其表达式为： 可以看出，流体的比体积与密度互为倒数。 2.3 粘度 粘性：流体在流动时产生内摩擦力的这种性质 粘度：衡量流体粘性大小的物理量，用 表示。单位是帕秒 Pa·s 粘度对流体输送的影响 粘度与流体的性质和温度有关 气体，温度升高时粘度增大 液体，温度升高时粘度减小 2.4 压力 流体垂直作用在单位面积上的力，成为压强或压力。单位是帕斯卡，符号Pa。 若某流体的面积为A(m2),垂直于这个面积上的力为F(N),则压力p为: 化工生产中，常用测量压力的仪表，有压力表、真空表。 绝压：流体的真实压力称为绝对压力。 压力表的读数叫表压，反映的是容器设备内的真实压力比大气压高出的数值，即 表压=绝对压力-大气压 真空表的读数叫真空度，反映的是容器设备内的真实压力低于大气压的数值，即 真空度=大气压-绝对压力 （1）U形压差计 （2）机械式压力表 （3）数字式压力表 习题： 一、某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa，计算设备内的绝对压强。已知该地区大气压强为98.7×103 Pa。 二、甲乙两地的平均大气压强分别为85.3×103 Pa和101.33×103 Pa，在甲地操作的真空精馏塔塔顶的真空表读数为80×103 Pa，在乙地操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表读数应为多少? 作业: 2 已知甲城市的大气压为760mmHg，乙城市的大气压为750mmHg。某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg，若把该反应器放在乙地操作时，要维持与甲地操作相同的绝对压，真空表的读数应为多少，分别用mmHg和Pa表示。 3 流体静力学 概念 由于流体处于相对静止状态，所以流体所受的质量力只有重力，而重力就是地心吸力，是可以看作不变的，但静止流体内部各点的压力是不同的，所以实质上是讨论流体内部压力变化的规律，用于描述这一规律的数学表达式称为流体静力学基本方程。 * * 1 3 4 5 概述 流体静力学 流体输送机械 主 要 内 容 2 流体的主要物理量 流体动力学 1 概述 流体：具有流动性的物质，气体和液体的总称 特征：具有流动性；无固定形状；在外力作用下内部发生相对运动 液体和气体的区别： 液体： （1）受压时体积基本不变,不可压缩 （2）受热时体积略膨胀 气体： （1）压缩性很大 （2）受热时体积急剧膨胀 1.1 流体的定义 化工生产中所处理的物料，大多数是流体 1.3 流体的流动和输送解决生产上的 哪些问题？ a、流体输送中所需管径的选择。 b、估算选择所需的输送机械及所需的功率。 c、流体性能参数的测量和控制——流速、流量和压强等 d、研究流体的流动形态，为强化设备和操作提供理论依据。 ∵化工生产中的传热、传质过程都是在流体流动的情况下进行的 e、了解输送设备的工作原理和性能，以正确使用输送设备。 质量 （kg） 体积（m3） 2 流体的主要物理量 2.1 密度 式中 ? 混合液体的密度，kg/m3