流体流动ppt课件.ppt

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1、1第一章　流体流动FluidFlow2第一章流体流动.学习要求1.本章学习目的通过本章学习，熟悉伯努力方程的应用和流体在管内摩擦阻力的计算，重点掌握流体流动的基本原理、管内流动的规律，并运用这些原理和规律去分析和解决流体流动过程的有关问题，诸如：（1）流体输送：流速的选择、管径的计算、流体输送机械选型。（2）流动参数的测量：如压强、流速、流量的测量等。（3）建立最佳条件：选择适宜的流体流动参数，以建立传热、传质及化学反应的最佳条件。32本章应掌握的内容（1）流体静力学基本方程式的应用；（2）连续性方程、柏努利方程的物理意义、适用条件

2、、解题要点；（3）两种流型的比较和工程处理方法；（4）流动阻力的计算；（5）管路计算。（6）流量测量（自学）3.本章学时安排授课8学时40-1．流体流动现象一新建的居民小区，居民用水拟采用建水塔方案为居民楼供水，如何设计．50-2．居民小区供水三个问题1.为了保证一、二、三楼有水，就要维持楼底水管中有一定的水压（表压），为了维持这个表压，水塔应建多高？2.若水塔高度确定了，需要选用什么类型的泵？即泵的有效功率.3.保持楼底水压为表压，那么一、二、三楼出水是均等的吗？这里引出三个问题：此供水系统实际简化了.学完流体流动这一章，就能系统

3、解决上述三个问题。6流体的输送：根据生产要求，往往要将这些流体按照生产程序从一个设备输送到另一个设备，从而完成流体输送的任务，实现生产的连续化。压强、流速和流量的测量：以便更好的掌握生产状况。为强化设备提供适宜的流动条件：除了流体输送外，化工生产中的传热、传质过程以及化学反应大都是在流体流动下进行的，以便降低传递阻力，减小设备尺寸。流体流动状态对这些单元操作有较大影响。流体的研究意义7在研究流体流动时，常将流体视为由无数流体微团组成的连续介质。流体微团或流体质点：它的大小与容器或管道相比是微不足道的，但是比起分子自由程长度却要大得多

4、，它包含足够多的分子，能够用统计平均的方法来求出宏观的参数（如压力、温度），从而使我们可以观察这些参数的变化情况。连续性的假设流体介质是由连续的质点组成的；质点运动过程的连续性。流体的研究方法8概述一、流体的特性1、流动性；2、没有固定形状，形状随容器而变；3、流体流动—外力作用的结果；4、连续性（除高度真空情况）。9二、可压缩性流体与不可压缩性流体可压缩性流体—气体不可压缩性流体—液体三、理想流体和实际流体（1）理想流体是指不具有粘度,因而流动时无摩擦阻力的流体（2）理想流体分为理想液体和理想气体10流体流动的典型流程计算内容：流

5、速、流量、压强、管径、扬程、功率转子流量计阀门贮槽离心泵贮槽11第一节流体静力学(一)定义：流体垂直作用于单位面积上的力。一、流体的压力(也称为流体的压强)作用于整个面积上的力称为总压力。在静止流体中，从各方向作用于某一点的压力大小均相等。(二)压力的单位1.SI单位[N/m2][Pa]2.工程单位[kgf/cm2]—[at]—[mmHg]—[mmH20]—[mH20]123.换算1atm（标准大气压）=1.0133×105[N/m2]=101.3[kPa]=0.1MPa=10330[kgf/m2]=10.33[mH20]=7

6、60[mmHg]1at（工程大气压）=1[kgf/cm2]（千克力每平方米）=10[mH20]=735.5[mmHg]=98.1[kPa]4.间接地以流体柱高度表示p=gh(:流体的密度，h:流体柱的高度)13(三)压力的基准及表示形式1.以绝对真空为基准,测得的压力称为绝对压力，是流体的真实压力2.以当时当地压力为基准，测得的压力则称为表压绝对压表压真空度绝压（余压）表压＝绝对压-大气压真空度＝大气压-绝对压绝对零压大气压实测压力实测压力1415[例1-1]：用真空表测量某台离心泵进口的真空度为30kPa,出口用压力表测

7、量的表压为170kPa。若当地的大气压101kPa，试求他们的绝对压力各为若干。解:泵进口绝对压力：绝压=大气压-真空度=101–30=71[kPa]泵出口绝对压力：绝压=大气压+表压=101+170=271[Pa]16二、密度1.定义：单位体积流体所具有的质量。ρ=m/V[kg·m-3]2、影响因素：温度和压力（1）液体—为不可压缩的流体，与压力无关，温度升高，密度降低。17（2）气体—为可压缩性的流体，通常（压力不太高，温度不太低）时可按理想气体处理，否则按真实气体状态方程处理。理想气态方程式pV=nRT=(m/M)RT3、混合

8、物密度（1）气体若混合物各组分的密度已知，可用右式：18[例1-2]已知干空气的组成为：O221%、N278%和Ar1%(均为体积%)。试求干空气在压力为9.81×104Pa、温度为100℃时的密度。解：首先将摄氏度换算成开尔文：10