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化 工 基 础
An Introduction to Chemical Industry and Engineering
2023
2
01
流体静力学基本方程
03
（流体静力学方程）
05
02
根据用液柱表示压强的方法，p=h g，则在静止液面下面深度h处的压强为：
04
描述静止流体内部压强的变化规律
06
h
PB=PA+gH
- CONTENT -
在重力场中，静止流体内任一点的静压力的大小与液体的密度及该点的深度有关，与该点所在的水平位置及容器的形状无关。
在连续、静止的同一流体中，在同一水平面上，流体的静压力相等，这样的水平面称为等压面。
A
B
C
D
h
？
液面上所受的压强能以同样大小传递到液体内部,此规律即物理学中的巴斯噶原理.
练 习
水
水
水
Q1:A1、A2、A3的压力是否相同？
他们的大小顺序如何？
A1
A2
A3
B1
B2
B3
Q2:B1、B2、B3的压力是否相同？
C1
C2
C3
Q3:C1、C2、C3的压力是否相同？
Q4:D1、D2、D3的压力是否相同？
D1
D2
D3
A: A3<A2<A1
A: B3<B2<B1
A: C1>C2=C3
A: D1=D2=D3
4
练 习
，油的密度0为800 kg•m-3 ，水的密度为1000 kg•m-3。如果要求油水分界面位于观察孔中心，则倒U型管顶部至观察孔中心的垂直距离H应为多少？设液体在器内的流动缓慢，可按静力学处理。而且油水易于分层，没有乳化界面。
H0
H
溢流
混合物
水
油和水的混合物在分离器内利用密度差异进行分离。油由上部的侧管溢流排走，水由底部的倒U型管排出。倒U型管顶部有平衡管与分离器顶部连通，使两处压力相等。油面至观察孔中心的距
5
练 习
”
乙炔发生器装有水封管,当器内压力过大时通过水封排气至安全处。要控制发生器内压力不超过12kPa（表压）。求水封管应插入水的深度H。
乙
炔
发
生
器
H
6
教学目的：
重点难点：
课 型：
流体流动的基本规律
根据物料衡算和能量衡算推导出连续性方程和柏努利方程，进一步理解绪论中提出的化工基础中的基本规律，并讨论它们在实际生产中的应用。
连续性方程和柏努利方程及其应用
理论知识课
流体流动的基本规律
定态流动(steady state):
流体流动的系统中，任一截面上流体的流速、压力、密度等有关物理量仅随位置而改变，但
进水
溢流
υ
=υ
NOTE：连续操作的化工生产中大多数流动属于定态流动。
恒位槽
不
随时间而改变。
空白
空白
8
非定态流动(non-steady state)
01
流动过程中任一 截面上流体的性质（如密度、粘度等）和流动参数（如流速、压强等）随时间而改变。
03
υ
05
=f(t)
02
NOTE:非定态流动时，若流动参数随时间呈规律性的变化，在求算时用微分式子表达，用积分法求解。
04
流体定态流动过程的物料衡算 ——连续性方程
截面1
依据：质量守恒定律
前提：1、充满导管作定态流动
没有累积或泄漏
截面2
qm1=qm2 （连续性方程）