化工原理课件教学提纲.ppt

《化工原理课件教学提纲.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化工原理课件2.连续介质假定假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质。质点：由大量分子构成的微团，其尺寸远小于设备尺寸、远大于分子自由程。工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究流体。3.流体的特征具有流动性；无固定形状，随容器形状而变化；受外力作用时内部产生相对运动。不可压缩流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液体；可压缩性流体：流体的体积随压力发生变化，如气体。1.1流体静力学1.1.1密度一、定义单位体积流体的质量，称为流体的密度。kg/m3二、单组分密度液体密度仅随温度变化（极高压力除外），其变化关系可从手册中查得。气体当压力不

2、太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算：注意：手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下之值，若条件不同，则密度需进行换算。三、混合物的密度混合气体各组分在混合前后质量不变，则有——气体混合物中各组分的体积分率。或——混合气体的平均摩尔质量——气体混合物中各组分的摩尔(体积)分率。混合液体假设各组分在混合前后体积不变，则有——液体混合物中各组分的质量分率。四、比容单位质量流体具有的体积，是密度的倒数。m3/kg1.1.2压力流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，习惯上又称为压力。一、压力的特性流体压力与作用面垂直，并指向该作用面；任意界面两侧所受压力，大小相等、方向

3、相反；作用于任意点不同方向上压力在数值上均相同。二、压力的单位SI制：N/m2或Pa；或以流体柱高度表示：注意：用液柱高度表示压力时，必须指明流体的种类，如600mmHg，10mH2O等。标准大气压的换算关系：1atm=1.013×105Pa=760mmHg=10.33mH2O三、压力的表示方法绝对压力以绝对真空为基准测得的压力。表压或真空度以大气压为基准测得的压力。表压=绝对压力－大气压力真空度=大气压力－绝对压力绝对压力绝对压力绝对真空表压真空度大气压1.1.3流体静力学平衡方程一、静力学基本方程重力场中对液柱进行受力分析：（1）上端面所受总压力（2）下端面所受总压力（3）液柱

4、的重力设流体不可压缩，p0p2p1z1z2G方向向下方向向上方向向下液柱处于静止时，上述三项力的合力为零:——静力学基本方程压力形式能量形式讨论：（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体；（2）物理意义：——单位质量流体所具有的位能，J/kg；——单位质量流体所具有的静压能，J/kg。在同一静止流体中，处在不同位置流体的位能和静压能各不相同，但二者可以转换，其总和保持不变。（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压面。（4）压力具有传递性：液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。二、静力学基本方程的应用1.

5、压力及压力差的测量（1）U形压差计设指示液的密度为，被测流体的密度为。A与A′面为等压面，即而p1p2mRAA’所以整理得若被测流体是气体，，则有讨论：（1）U形压差计可测系统内两点的压力差，当将U形管一端与被测点连接、另一端与大气相通时，也可测得流体的表压或真空度；表压真空度p1pap1pa（2）指示液的选取：指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应；其密度要大于被测流体密度。应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。思考：若U形压差计安装在倾斜管路中，此时读数R反映了什么？p1p2z2RAA’z1（2）双液体U管压差计扩大室内径与U管内径之比应大于10。密度接近但不互溶的两种指

6、示液A和C；适用于压差较小的场合。（3）倒U形压差计指示剂密度小于被测流体密度，如空气作为指示剂（5）复式压差计（4）倾斜式压差计适用于压差较小的情况。适用于压差较大的情况。2.液位测量（1）近距离液位测量装置压差计读数R反映出容器内的液面高度。液面越高，h越小，压差计读数R越小；当液面达到最高时，h为零，R亦为零。（2）远距离液位测量装置管道中充满氮气，其密度较小，近似认为而所以AB3.液封高度的计算液封作用：确保设备安全：当设备内压力超过规定值时，气体从液封管排出；防止气柜内气体泄漏。液封高度：此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢