化工原理第一章流体流动.ppt

第四节 流体阻力 雷诺进行的实验研究还表明，流体的流动状况不仅与流体的流速有关，而且与流体的密度、黏度和管径有关。雷诺将这些因素组合成一个数群，用以判断流体的流动类型。这一数群就称作雷诺数，用表示： （1-30） 雷诺数是没有单位的。由几个物理量按照没有单位的条件组合的数群，称为特征数或准数。这种组合一般都是在大量实践的基础上，对影响某一现象或过程的各种因素有了一定认识之后，利用物理分析或数学推导或两者相结合的方法产生的。它既反映所包含的各物理量的内在关系，并能说明某一现象或过程的一些本质。雷诺数即是反映了上述四个因素对流体流动类型的影响，因此Re数值的大小，可以作为判别流体流动类型的标准。 第六十二页，共八十八页。 第二节 流体静力学 图 1-6 双液U管微压计 第三十页，共八十八页。 第三节??? 流体动力学 一、流量方程式 1．流量 单位时间内流经管道任一截面的流体量，称为流体的流量。流量有两种表示方法： （1）体积流量 单位时间内流经管道任一截面的流体体积，称为体积流量。用符号表示，单位是m3/s或m3/h。测定流量的简便方法是，在管道出口处测出时间内流出的流体总体积V，由下式求出流量 第三十一页，共八十八页。 第三节??? 流体动力学 (1-14) 因气体的体积随温度和压力而变化，故气体的体积流量应注明温度、压力。 （2）质量流量 单位时间内流经管道任一截面的流体质量，称为质量流量。用符号 表示，单位是kg/s或kg/h。 第三十二页，共八十八页。 第三节??? 流体动力学 质量流量与体积流量的关系为 （1-15） 2．流速 单位时间内流体在流动方向流过的距离，称为流速。流速 亦有两种表示方法： （1）平均流速 实验证明，流体流经管道截面上各点的流速是不同的，管道中心处的流速最大，越靠近管壁流速越小，在管壁处流速为零。流体在截面上某点的流速，称为点速度。流体在同一截面上各点流速的平均值，称为平均流速。生产中常说的流速指的是平均流速，以符号表示，单位为m/s。 第三十三页，共八十八页。 第三节??? 流体动力学 流速与流量的关系为 或者 （1-16） （1-17） 式中 A——流通截面积，m2。 （2）质量流速 质量流量与管道截面积之比称为质量流速。以符号G表示，其单位为kg/（m2·s）。表达式为 （1-18） 第三十四页，共八十八页。 第三节??? 流体动力学 质量流速的物理意义是：单位时间内流过管道单位截面积的流体质量。 3．流量和流速——流量方程式 描述流体流量、流速和流通截面积相互关系的公式称为流量方程式，式（1-15）、（1-16）、（1-18）都是流量方程式。利用流量方程式可以计算流体在管道中的流量、流速或管道的直径。 一般管道的截面是圆形的，若 为管子的内直径，则管子截面积 ，带入流量方程式，得