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1、第一章 流体流动总结,一、流体的基本性质 1.密度 单位体积流体所具有的质量。=m/V kg/m3=f(T,P)气体的密度随T,P变化尤其显著,当压力不太高,温度不太低的情况,可视为理想状态。理想气体:根据理想气体定律,混合气体:以1m3气体为基准,混合液体:以1kg液体为基准,一、流体的基本性质 2.压力 垂直作用于流体单位面积上的力。即 P=F/A N/m2 1atm=101325Pa=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf/cm2=1.013bar 1at=98070Pa=735.6mmHg=10.00mH2O=1.00kgf/cm2=0.9807bar 流体的压力除了用不
2、同的单位计量外,还可以用不同的计量基准来表示。绝压:以完全真空为基准表压:以当时当地大气压为基准即:表压=绝压-大气压 真空度=大气压-绝压,流体压力的两个物性:(1)流体压力处处与它作用面垂直,且总指向流体作用面;(2)流体中任一点压力的大小与所选定的作用面在空间的方位无关,一、流体的基本性质 3.粘度:(1)牛顿粘性定律,物理意义:单位速度梯度上剪应力的大小。总与速度梯度有关,因此,流体粘性是针对运动的流体而言。单位:Pa.s 或 kg/m.s 或 P(2)气体混合物粘度,(3)流体混合物粘度,一、流体的基本性质 4.流速与流量,5.直径与当量直径,二、流体流动的基本原理 1.物料衡算(通
3、过对物料衡算得连续性方程)输入质量速率输出质量速率质量积累速率,二、流体流动的基本原理 2.能量衡算(通过对能量衡算得柏努力方程)输入能量速率-输出能量速率=能量积累速率+能量损失,二、流体流动的基本原理 2.能量衡算(通过对能量衡算得柏努力方程)现对柏努力方程进行讨论有:,二、流体流动的基本原理 2.能量衡算(现对柏努力方程进行讨论有),二、流体流动的基本原理层流与湍流的区别:,1.从水堰水塔引水至车间,水塔的水位可视为不变,送水管的内径为50mm,管路总长为l,且lle流量为Vh,水塔水面与送水管出口间的垂直距离为h。今用水量增加50%,需对送水管进行改装。提出了如下方案:.将管路换成内径
4、为75mm的管子(图a).在管路上并联一根长度为l/2,内径为50mm的管子(图b).在管路中并联一根长度为l,内径为25mm的管子(图c)试比较上述三种方案,哪些方案能达到要求?(假设摩擦系数不变,且管内动能可以忽略),讨 论 题,1.解析 由已知有:,讨 论 题,1.解析,讨 论 题,1.解析,讨 论 题,1.解析,讨 论 题,2.在附图中,管径d1相同,d2等于,A、B两点距离一样。阀门阻力系数相等,管内流量相同。试问:压差计读数R1、R2、R3的大小如何?若流动方向改变,R1、R2、R3的读数有何变化?,图a,图b,图c,讨 论 题,解析(1)Ra=RbRc 图 a中,在A,B处列柏努利方程,图a,讨 论 题,解析(1)Ra=RbRc 图 b中,在A,B处列柏努利方程,图b,A,B,讨 论 题,解析(1)Ra=RbRc,图b,A,B,(2)若流向相反,则,讨 论 题,