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1、流体流动基本原理,流体流动基本参数,流体静力学,应用,阻力计算,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
2、=1.00kgf/cm2=0.9807bar 流体的压力除了用不同的单位计量外，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,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
3、,一、流体的基本性质,二、流体流动的基本原理 1.物料衡算(通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,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,现对柏努力方程进行讨论有：,2.能量衡算(通过对能量衡算得柏努力方程),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),二、流体流动的基本原理,层流与湍流的区别：,二、流体流动的基本原理,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
4、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：,1.解析,1.解析,1.解析,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：（1）压差计读数R1、R2、R3的大小如何？（2）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=Rb
5、Rc 图 a中，在A，B处列柏努利方程,图a,解析（1）Ra=RbRc 图 b中，在A，B处列柏努利方程,图b,A,B,解析（1）Ra=RbRc,图b,A,B,（2）若流向相反，则,3.离心泵将真空锅中的20水通过直径为100mm的管路送往敞口的高位槽中，两液面差为10m，真空锅装有真空表P1且读数为600mmHg。泵进口处真空表读数为294mmHg，在出口管路上有一孔板流量计，其中d0=70mm,0.7，U形差压计读数为R170mmHg已知管路全部阻力损失为44J/kg，当地大气压为0.95105。求：（1）水在管路中流速？（2）泵出口压力？（3）若该泵的允许吸上真空度HS6mH2O同，问泵是否能正常工作？,讨 论 题,
