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02 第一章 流体流动1.pptx

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本课件讲授流体流动的入门内容,从流体的概念与分类、研究目的和方法切入,系统推导流体静力学基本方程,并说明密度、压力及静力学方程在压力计与压差计中的应用。

化工原理「流体流动概述」课件目录页,列出本章各节标题与主要知识点
流体的概念和分类 要点说明页,分类:根据流体的压缩性
研究流体流动的目的 要点说明页,1.掌握流体流动的基本原理单纯流动问题和流动中伴随传热、传质的问题2.
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第1页:本章内容目录

本章目录

  • 流体的概念和分类
  • 研究流体流动的目的
  • 研究流体流动的方法1.2流体静力学方程及
  • 流体的密度和系统的压力
  • 流体静力学基本方程
  • 流体静力学基本方程的应用1.3流体流动的
  • 基本概念
  • 流体流动的连续性方程
  • 流体流动的能量衡算

第2页:流体的概念和分类

流体的概念和分类:.1概述一.流体的概念和分类分类:根据流体的压缩性

第3页:研究流体流动的目的

研究流体流动的目的

  • 二.研究流体流动的目的
  • 1.掌握流体流动的基本原理单纯流动问题和流动中伴随传热、传质的问题
  • 2.完成流体输送任务管路设计、管件选择、动力设备选择
  • 3.估算工艺和操作参数根据流体流动的原理流量、压力、位差、管长、管径等。

第4页:研究流体流动的方法把流体视为由无

研究流体流动的方法把流体视为由无:三、研究流体流动的方法把流体视为由无数个流体微团(或流体质点)所组成,这些流体微团紧密接触,彼此没有间隙。这就是连续介质模型。流体微团(或流体质点):宏观上足够小,以致于可以将其看成一个几何上没有维度的点;同时微观上足够大,它里面包含着许许多多的分子,其行为已经表现出大量分子的统计学性质。

第5页:流体的密度和系统的压力

流体的密度和系统的压力

体的密度和系统的压力研究内容
研究流体在外力作用下的平衡规律,即处于静止或相对静止的规律
属于物性影响因素
气体----------种类、压力、温度、浓度液体---------种类、温度、浓度单位

第6页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用

  • 获得方法
  • (1)查物性数据手册
  • (2)公式计算:液体混合物:气体:-------------理想气体状态方程

第7页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用:.压力(压强)单位面积上所受到的压应力称为压强,习惯上称之为静压力,用符号p表示。静压力各向同性(1)压力单位SI制中,N/m2=Pa,称为帕斯卡

第8页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用:(2)压力大小的两种表征方法

第9页:流体静力学基本方程

流体静力学基本方程

  • 二、流体静力学基本方程1。含义:用于描述静止流体内部的压力沿高度变化的关系2。研究对象:不可压缩流体3。静力学方程的推导Z1Z212取一液柱,横截面积为A,密度为ρ
  • (1)液柱下底面的压力:p2A
  • (2)液柱上底面的压力:p1A
  • (3)液柱自身的重力:G=ρgV=ρgA(Z1-Z2)

第10页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用:流体静力学方程根据力的平衡:p1A+G=p2A静压头

第11页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用:静力学方程的讨论:1)适用场合:静止、连续、均质、不可压缩2)等压面为水平面;3)压力可传递-------巴斯噶定理。

第12页:流体静力学基本方程的应用单管压力

流体静力学基本方程的应用单管压力:三、流体静力学基本方程的应用单管压力计U型管压力计1、压力计

第13页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用:.压差计(manometer)(1)U形压差计

第14页:流体静力学方程及应用

流体静力学方程及应用:(2)双液柱压差计ρ1略小于ρ2读数放大

第15页:基本概念

基本概念:.3流体流动的基本方程一、基本概念点速度v,单位m/s1。流量和流速又称质量通量,kg/m2·s又称平均流速,m/s

第16页:流体流动的连续性方程

流体流动的连续性方程:。稳定流动与不稳定流动流动参数都不随时间而变化,就称这种流动为稳定流动。否则就称为不稳定流动。二、流体流动的连续性方程原理:质量守恒定律假定:无流体泄漏、无积累流入质量流量=流出质量流量----管内流动的连续性方程

第17页:流体流动的能量衡算

流体流动的能量衡算:三、流体流动的能量衡算1。单位质量流体的总能量E原理:能量守恒定律内能U=f(T)位能gz压力能p/ρ动能u2/22。流体流动的总能量衡算式

第18页:流体流动的基本方程

流体流动的基本方程:输入能量+外加功+外加热量=输出能量+能量损失讨论:(1)假设:流体不可压缩,ρ1=ρ2=ρ流体流动时温度不变,U1=U2流体流动时与外界无热交换,Q=0机械能衡算式

第19页:流体流动的基本方程

流体流动的基本方程:(2)假设:流体流动时没有阻力(理想流体)、无外功加入柏努利方程式(3)机械能衡算式的物理意义u2/2单位质量流体具有的动能,称为动压能u2/2g单位重量流体具有的动能,称为动压头、速度头(z+p/ρg+u2/2g)总机械能,称为总压头H外加压头,ΣHf压头损失

第20页:流体流动的基本方程

流体流动的基本方程

  • 。使用机械能衡算方程时,应注意的问题控制体的选取
  • •控制体内的流体必须连续、均质
  • •有流体进出的那些控制面(流通截面)应与流动方向相垂直,且已知条件最多
  • •包含待求变量。基准水平面的选取压力用绝压或表压均可,但两边必须统一。
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