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第一章流体流动与输送目的和要求1、熟练掌握流体静力学基本方程式，连续性方程式和柏努利方程式及其应用。2、正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念。4、了解测速管，文丘里流量计，孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。3、掌握流体流动阻力的计算，简单管路的设计型计算和输送能力的核算。（1）静力学基本方程的应用（2）连续性方程、柏努力方程的物理意义、适用条件、应用柏努力方程解题的要点和注意事项。（3）管路系统总能量损失方程（包括 数据的获得）本章重点掌握的内容（1）边界层的基本概念（边界层的形成和发展，边界层分离）（2）牛顿型流体和非牛顿型流体本章应掌握的内容（1）两种流型（层流和湍流）的本质区别，处理两种流型的工程方法（解析法和实验研究方法）（2）流量测量（3）管路计算本章一般了解的内容（2）应用柏努力方程、静力学方程解题要绘图，正确选取衡算范围。解题步骤要规范。本章学习应注意的问题（1）流体力学是传热和传质的基础，它们之间又存在着密切的联系和相似性，从开始学习流体流动就要学扎实，打好基础。流体力学的应用①日常生活中流动现象：煤 气 洗 涤 塔②工业生产过程中煤气煤气水孔板流量计泵水封填料塔水池液态或气态下的物料称为流体流体的特征：易流动，抗剪和抗张的能力很小；无固定形状，随容器的形状而变化；在外力的作用下其内部发生相对运动。宏观上足够小，以致于可以将其看成一个几何上没有维度的点；同时微观上足够大，它里面包含着许许多多的分子，其行为已经表现出大量分子的统计学性质。流体微团（或流体质点）把流体视为由无数个流体微团（或流体质点）所组成，这些流体微团紧密接触，彼此没有间隙。这就是连续介质模型气体与液体的区别：①密度：气体变化；液体变化不明显。②压缩性：气体可压缩，<20%可看成不可压缩。液体不可压缩。流体流动规律是本门课程的重要基础，主要原因是：2、流体的流动对传热、传质以及反应过程有着重要的影响。过程进行的好坏，动力的消耗及设备的投资都与流体的流动状况密切相关。1、各种流体输送问题，管路的设计，输送机械的选择以及所需功率的计算,需要研究流体的流动规律。强化削弱化工过程第一节 流体的基本物性一、 流体的密度、相对密度和比容（比体积）（一）流体的密度ρ定义：单位体积流体所具有的质量。Kg/m3影响密度的因素：温度、压力不可压缩流体：流体种类和温度变化不受压力影响。可压缩流体（气体）：受温度、压力影响大。密度的获取方法：常用的查表用比重计测得、换算密度的定义:(二)气体密度:理想气体：其中R—8.314kJ/kmol·K ; M—kg/kmolP—kN/m2(kPa) T—K②液体混合物:若混合前后体积不变w—质量分率以1m3混合物为基准以1kg混合物为基准(三）混合物的密度:已知纯物质的密度及混合物的组成，则①气体混合物：若混合前后压力与温度变化不大时，x—摩尔分数在压力不太高，温度不太低时，也可用下式计算（四）相对密度定义：流体的密度与标准大气压下4℃（277K）时纯水的密度(1000)之比。用S或d表示例如：ρ油=800kg/m3则d(S油)=800/1000=0.8(五）比容（比体积）单位质量物质所具有的体积，以υ表示，也称质量体积、比容二、压强定义：特性：①垂直作用于器壁②在同一流体的相同水平面上各方向的压强相同pppppp在流体内部由于流体本身的重力而产生的垂直作用在单位面积上的力称为流体的静压强，简称压强或压力。3、.压强的单位及换算压强的法定单位是Pa：1Pa=1N/m2。常用单位：如：物理大气压（atm）、工程大气压（at）、米水柱（mH2O）、毫米汞柱（mmHg）巴（bar）等换算关系如下：1atm=1.013×105Pa=760mmHg=1.033at=10.33mH2O1at=1kgf/cm2=9.81×104Pa=10mH2O=735.6mmHg压强也可以用流体柱表示：教材有4、压强的表示方法表压强=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强压力大小的两种表征方法PA,绝PA（表）P大气压P（真空度）PB,绝绝对零压线大气压线绝压/表压/真空度的关系压力表真空表若已知某地的大气压力为750 mmHg，而设备A内压力为1000 mmHg，则PA表=mmHg =Pa。若设备B的真空度为300 mmHg，则PB（绝）=mmHg。25033330.5945033775三、粘性及牛顿粘性定律三、粘性及牛顿粘性定律uu=0yxy方向上的流体速度分布为线性为什么有分层流动的现象？流体具有粘性，流动流体内部存在内摩擦力或粘滞力dyu+duu粘性内摩擦力产生的原因ff大量实验———牛顿粘性定律动力粘度简称粘度单位面积上的内摩擦应力（剪应力）速度梯度粘 度μ物理意义衡量流体粘性大小的一个物理量单位c.g.s：dyn×s/cm2——泊（P）厘泊（cP）1Pa·s=10P=1000cP属物性之一，由实验测定；查有关手册或资料、用经验公式计算大多数气体的粘度远小于液体粘度主要有体系、温度、浓度（压力的影响可忽略（气体））获取方法：影响因素：*影响粘度的因素*：液体的粘度随温度的升高而下降气体的粘度温度的升高而升高混合物的粘度：气体混合物：液体混合物：四、流量与流速1.流量　流体在流动时，每单位时间内通过管道任一截面的流体量，称为流体的流量。如果流体量用流体的质量来度量，则称为质量流量，用qm表示，单位是kg/s；如果流体量用流体的体积来度量，则称为体积流量，用qv表示，单位是m3/s。两者的关系是：qm＝ρqv式中ρ－－是相同条件下流体的密度，单位是kg/m3。2.流速单位时间内，流体在流动方向上经过的距离叫流体的流速。在流体输送中所说的流速，通常指整个流通截面上流速的平均值，用u表示，单位是m/s。平均流速可以用下式计算：(1)流量质量流量：(2)流速质量流速：管内流体流速分布平均速度：体积流量：流量与流速关系由于流体具有粘性，流体在管内流动时，同一流通截面上各点的流速是不同的，越靠近管壁，流速越小，中心的流速最大。体积流量：质量流量：平均速度：质量流速：总结小结本章重点：气、液体密度的计算方法压强的定义、单位换算和表示方法粘度单位及影响因素流速与流量的计算和换算作业：P68 3、9

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