化工原理第一章知识点小结.ppt

第一章 流体流动小结,【第一章】流体流动（小结）,一、流体静力学,流体密度,定义=m/v,=(p，T)，比容=1/,液体密度：=(T),不可压缩流体,气体密度：=(P，T),可压缩流体,流体压强,定义,压强基准,压强单位换算,方程,等压面,方程应用,修正压强,绝对零压绝对压强,当时大气压P0相对压强,表压绝对压强大气压,真空度大气压绝对压强,学方程,流体静力,2103(表压）,P1+gz1=P2+gz2,P=P0+gz,静止、连通、不可压缩的同一种流体，水平面即为等压面,压强和压强差的测量,液位的测量,液封高度的计算,U型管压差计,微差压强计,倒U型管压差计,Pm,A-Pm,B=(i-)gR,Pm,A-Pm,B=(-i)gR,静止、连通、不可压缩的同种流体在重力场中，不同位置的流体质点之间，修正压强不变 Pm,1=Pm,2,二、流体动力学,1、连续性方程,流量,流速,流动状态,连续性方程,体积流量 V m3/s,质量流量 W kg/s W=V=uA,平均流速 u m/s,点流速 m/s,质量流速G m/s,定态流动（定义）,非定态流动（定义）,W1W2const,V1V2(const),u1A1u2A2,圆管,流体流动研究方法,欧拉法（定义）流线（定义）,拉格朗日法（定义）迹线（定义）,流体,牛顿型流体,非牛顿型流体,理想流体,非理想流体,2、伯努利方程,伯努利方程式,【J/kg】,【m】,【Pa】,因流动阻力而引起的压强降,与该能量损失相当的压强降,伯努利方程式的应用,确定管道中流体的流量V（W）,确定容器间的相对位置Z,确定输送设备的有效功率Ne,确定管路中流体的压强P,注意点,1）根据题意作图、流向,2）正确选取上、下游截面,3）基准水平面选取,4）单位必须一致，压强（绝压or表压）,5）We和 完全考虑,（要写清从到列伯努利方程，以为基准水平面）,3、流动阻力,流动类型,层流 只有轴向运动,湍流,流型判断,径向脉动,轴向运动,区别,Re,Re2000 层流 层流区,2000Re4000 过渡区,Re4000 湍流 湍流区,（湍流）,-,-,-,-,只有轴向速度,不服从牛顿黏性定律,服从牛顿黏性定律,速度分布,运动,层流内层,湍流核心,过渡层,抛物线型,牛顿黏性定律,1）,（湍流）,-,-,-,-,抛物线型,牛顿黏性定律,2）黏度,黏度,运动黏度/,液体,T液,气体,T气,【Pa.S】,【m2/S】,1Pa.S1000cp=10p,3）边界层,边界层的形成与发展,边界层分离（模型：均匀流体绕过圆柱体）模型过程分析,流动阻力,直管阻力,局部阻力,圆形,湍流,层流,光滑管,（布拉修斯公式）,粗造管,为常数,处在变化区,非圆形,当量直径,【表1-1】P38,流动阻力,【补例见笔记】,出口=1,进口=0.5,Moody图分析,层流区 Re2000,过渡区 Re2000 4000，按湍流计算,湍流区 Re4000及虚线以下的区域，=(Re,/d),当/d一定，Re，,当Re一定，/d，,完全湍流区：=(/d)与Re无关,当/d一定时，确定,（阻力平方区）,三、管路计算及流量测量,1、管路计算,管路,简单管路,复杂管路,W1=W2=const,W=W1+W2+W3+,A,B,主管流：VA=VB+VC,分支点：,计算方法,求,直接求解,2、流量测量,毕托管（测速管）,孔板流量计,文丘里量计,转子流量计,标定：,用于液体的转子流量计：20 清水,用于气体的转子流量计：1atm，20 清水,核正：,优缺点，原理,优缺点，原理,优缺点，原理,优缺点，原理,(特点：恒压差、恒流速、变截面),安装：垂直安装，,流体自下向上流动,特点：变压差、定截面,点速度,(设置旁路),第一章小结】,