资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 流体流动与输送,郭宁,2009.2,山东轻工业学院,化学工程学院,流体流动的基本规律是化工原理的重要基础,流体输送,测量压强、流速、流量,为强化设备提供适宜的流动条件,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，设备的操作效率与流体流动状况有密切的联系。,管路的设计、输送机械的选择及所需功率的计算。,这些测量仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为依据的。,1.1,流体静力学,连续介质模型,流体是连续分布的物质，并可无限分割为均布质量的宏观微元体,不发生化学反应及离解的运动流体服从热力学关系,流体的力学和热力学参数在时空中是连续可微的,连续介质模型是一种理想模型，不适用于高空和真空条件下的气体,流体的密度,常见的密度（在一个标准大气压下）：,4,时的水,20,时的空气,容重（重度）,比重,相对密度，固体和液体的比重是该物质的密度与在标准大气压，,3.98,时纯,H,2,O,下的密度（,1 g/cm,3,）的比值。对于气体是气体的分子量同空气的分子量,(28.9644),的比值。液体或固体的比重说明了它们在另一种流体中是下沉还是漂浮。,压缩性,流体体积或密度随压力变化的性能称为压缩性。,液体的压缩性,气体的压缩性,为了简化计算，可以近似地认为气体也是不可压缩的,是否考虑流体的压缩性要根据情况而定,理想气体状态方程：,1.,气体的密度,(,标准状态,),组分的体积分率。,混合气体：已知各组份的体积分率,组分的质量分率。,2.,混合液体的密度,混合液体：已知各组份的质量分率,三、流体的静压强,静压强,：垂直作用于单位面积上的静压力,单位：,Pa(N/m,2,),压强的单位,1atm=760mmHg,=10336mmH,2,O,=101 325 Pa,=14.7Psia(,磅力,/,英寸,2,)(,绝压,),1at =1kgf/cm,2,=10mH,2,O,=735.6mmHg,=98000Pa,压强的表示方法,0,1atm,绝,对,压,强,大,气,压,表压,真,空,度,绝,对,压,强,表压强,=,绝对压强,大气压强,真空度,=,大气压强,绝对压强,真空度,=,-,表压,压强表,真空表,四、流体静力学基本方程,流体静力学：,研究的实质,:,流体静力学基本方程：,研究流体在,外力,作用下处于平衡的规律。,描述静止流体内部压强的变化规律,描述在重力作用下，静止流体内部压强的变化规律的数学表达式。,推导过程,1),重力,G:,受力,分析,2),作用于上表面积的压力,F,0,3),作用于下底面积的压力,F,F,0,F,G,Z,Z,0,流体静力学基本方程,即：,讨论：,2),压强具有可传递性,1),一定时,3),(,液柱高度,),4),气体：若高度差不大，压强相等,5),适用条件：,静止的、连续的同一种流体,不连续的流体，分段使用,静止的,*,连续的同一种流体,*,同一水平面 压强处处相等,例：如图,敞口容器内盛有油和水,试判断,及 、,是否成立？,答：,(1),(2),(3),(,非同一种流体,),(,同一种流体,),(,同一种流体,),五、流体静力学基本方程的应用,U,型管压差计,r,p,a,A,1,h,R,2,3,r,0,p,1,=,p,a,+,0,gR,g h,双液体压差计,(,微压差计,),1,略小于,2,p,1,-,p,2,=,(,2,-,1,),g R,倒,U,管压差计,
展开阅读全文