文档介绍：第二讲:
流体及其主要性质
一、本课的基本要求
⒈了解传输的分类;流体的基本特性;气体状态方程。
⒉掌握流体的主要特性、状态方程的应用。
⒊了解流体的粘性及粘性力;理解粘性动量传输及粘性动量通
量。
⒋掌握牛顿粘性定律及应用;粘性系数的单位、物理意义、影
响因素。
第一章动量传输
二、本课的重点、难点:
重点:气体状态方程、牛顿粘性定律。
难点:应用、概念的理解和掌握。
第一章动量传输
第一部分:传输原理(1~3章)
动量、热量、质量传输同时存在,动量传输是最基本的传输过程。
例如:
炼铁高炉内气-固两相流动、炼钢转炉内气液两相流动对冶炼过程有很大的影响。
传输按其产生和存在的条件可分为:
第一章动量传输
ï
î
ï
í
ì
物性,流体的流动状态。
对流传输:由物体的宏观运动所产生,取决于
例如分子扩散取决于扩散系数
物性。
物性传输:由物体本身传输特性构成,取决于
)
(
第1章动量传输
实质:流体流动过程中力、能平衡问题,相互平衡相互转换。
§ 流体的主要性质
流体:自然界中能够流动的物质,如液体和气体。
基本特性:
粘性(阻滞流动的性质)
连续性
第一章动量传输
流动性(剪切力作用下连续变形)
P
压缩性(膨胀性)
T
V
µ
流体的压缩性及膨胀性
⒈流体的密度、重度及比容
工程单位制中1 kgf = 国际单位制中1 kg
国际单位制中= 工程单位制中
应用:密度与重度之间的换算。[例1-1-1] P5
第一章动量传输
(非均质),kg/m3
V
m
d
d
=
r
密度:
(均质),
V
m
=
r
重度:
,N/m3
V
V
g
mg
G
r
r
=
=
=
比容:
,m3/kg
r
1
v
=
⒉液体的压缩性及膨胀性
液体分子距离较近,压缩时,排斥力增大,难以压缩;
T ,略有膨胀,膨胀系数<1/1000。
V 受T、P的影响不大,不可压缩流体。
⒊气体的压缩性及膨胀性
气体分子间距较大,吸引力较小,V 受T、P的影响较大。
第一章动量传输
ï
î
ï
í
ì
=
×
=
=
=
kg
k
kmol
kJ
kmol
m
kmol
,
;
:
.
)
(
,
.
;
:
为比容
气体
通用气体常数
气体
0
3
0
×
=
k
kg
J
kg
m
,
)
,
(
;
分子量
取决于气体的种类
气体常数
0
3
R
R
V
T
R
PV
1
314
8
R
4
22
V
T
R
PV
1
⑴
RT
PV
=
的关系可用状态方程表示, 即
对于理想气体而言,
P
T
V
µ
第一章动量传输
)
(
t
1
V
V
0
273
t
273
V
V
T
T
V
V
T
V
T
V
0
t
0
t
1
2
1
2
2
2
1
1
b
+
=
Þ
ú
û
ù
ê
ë
é
+
+
=
Þ
ú
û
ù
ê
ë
é
=
Þ
=
2
2
2
1
1
1
T
V
P
T
V
P
=
式中 Vtt C下的比容;V0标态比容;
气体膨胀系数。
273
1
=
b
,
ú
û
ù
ê
ë
é
=
Þ
ú
û
ù
ê
ë
é
=
Þ
=
2
1
1
2
2
1
1
2
2
2
1
1
P
P
P
P
V
V
V
P
V
P
r
r
, 压缩
,
,
­
¯
­
2
2
2
V
P
r
密度
kg/m3
T
R
P
=
r
⑵
,等温压缩
const
=
T
⑶
,恒压膨胀
const
=
P
式中 P绝对