文档介绍：第1章流体流动
●本章主要内容:
(1)静力学方程及其应用;
 (2)柏努力方程及其应用;
(3)流动阻力及管路的计算;
 (4)流速及流量的测量。
●本章重点:
流体流动中的连续性方程及柏努力方程。并运用这些基本理论去分析和解决流体的输送问题。
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混合液体的密度:
公式应用条件:混合前后体积不变,则1kg混合液的体积等于各组分单独存在时的体积之和。
(3)气体密度的计算
气体的密度随温度和压强而变化
——液体混合物中各组分的质量分数
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当气体的压强不太高、温度不太低时,气体密度可按理想气体状态方程来计算。
上式中的ρ0为标准状态下气体的密度,T0、p0分别为标准状态下气体的绝对温度和绝对压强。
混合气体的密度:
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(2)流体的粘度
液体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度则随温度升高而增大。
压强变化时,液体的粘度基本不变;气体的粘度随压强增加而增加的很少,在一般工程计算中可忽略不计。
国际单位制中粘度的单位为Pa•s 物理单位制的粘度单位为P(泊)和cP(厘泊),它们的换算关系如下:
1Pa•s=10P=1000cP (重点)
粘度与密度之比称为运动粘度,以ν表示
混合气体和液体的黏度用P14 1-8 、1-9计算
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(1)压力的单位
在SI制中,压力的单位是N/m2,称为帕斯卡,以Pa表示。也可用其它单位表示:atm(标准大气压)、at(工程大气压),某流体柱高度或kgf/cm2等。
(2)单位换算
1at=×104Pa===
1atm=×105Pa===760mmHg
(3)压力的基准
压力可以有不同的计量基准
绝对压力:以绝对真空(即零大气压)为基准。
表压:以当地大气压为基准。
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表压=绝对压力-大气压力
真空度=大气压力-绝对压力
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(1)U形压差计
在正U形管中要求指示剂密度大于工作介质密度
一、压强与压强差的测量
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流体流动的基本方程
流量与流速 (一) 流量
(1)体积流量: 单位时间内流体流经管道任一截面的流体的体积,称为体积流量,以表示,其单位为m3/s或m3/h。
(2)质量流量: 单位时间内流体流经管道任一截面的流体的质量,称为质量流量,以表示,其单位为kg/s或kg/h。
体积流量与质量流量之间的关系为
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(二) 流速
(1) 平均流速:流速是指单位时间内液体质点在流动方向上所流经的距离。
流量与流速关系为: u=Vs/A(重点)
(2)质量流速:单位时间内流体流经管道单位截面的质量称为质量流速(mass velocity),以G表示,单位为kg/m2·s。
G=Ws/A=ρAu/A=ρu (重点)
例1-3 用内径105mm的钢管输送压力为2atm、温度为120℃的空气。已知空气在标准状态下的体积流量为630m3/h,试求此空气在管内的流速和质量流速(取空气的平均分子量为Mm=)。
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连续性方程式
根据质量守恒定律,从截面1-1进入的流体质量流量应等于从截面2-2流出的流体质量流量,即 Ws1=Ws2
ρ1A1u1=ρ2A2u2 此关系可推广到管道的任一截面,
即ρAu=常数。若液体不可压缩,ρ=常数,则上式可简化为 Au=常数。
对于圆形管道,可得
(重点)
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