第一章-流体流动总结课.ppt

,*,第一章 流体流动总结,第一章 流体流动总结,1,一、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,/,m,3,=,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,1,m,3,气体为基准,混合液体：以,1,kg,液体为基准,2,一、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/m,2,1atm,=101325P,a,=760mmHg=10.33mH,2,O=1.033kgf/cm,2,=1.013bar,1at=98070P,a,=735.6mmHg=10.00mH,2,O=1.00kgf/cm,2,=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,绝压,真空度,绝压,绝压,表压,P1,P2,P0,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,3,一、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,1P=100cP=0.1Pa.s,(2),气体混合物粘度,(3),流体混合物粘度,4,一、流体的基本性质,4.,流速与流量,5.,直径与当量直径,5,二、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,6,二、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,7,二、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：,8,二、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,),9,二、流体流动的基本原理,层流与湍流的区别：,10,1.,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,50,mm,，管路总长为,l,，且,l,le,流量为,V,h,，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：,.,将管路换成内径为,75,mm,的管子（图,a,）,.,在管路上并联一根长度为,l/,2,，内径为,50,mm,的管子（图,b,）,.,在管路中并联一根长度为,l,，内径为,25,mm,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,2,图,b,图,c,图,a,2,1,1,11,1.,解析 由已知有：,2,图,a,1,2,1,h,讨 论 题,12,1.,解析,2,图,b,1,2,1,h,讨 论 题,13,1.,解析,2,图,b,1,2,1,h,讨 论 题,14,1.,解析,2,图,c,1,2,1,h,讨 论 题,15,2.,在附图中，管径,d,1,相同，,d,2,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,R,1,、,R,2,、,R,3,的大小如何？,若流动方向改变，,R,1,、,R,2,、,R,3,的读数有何变化？,R1,d1,R2,d1,R3,d1,d2,图,a,图,b,图,c,讨 论 题,16,R1,d1,解析（,1,）,R,a,=R,b,R,c,图,a,中，在,A,，,B,处列柏努利方程,图,a,A,B,讨 论 题,17,解析（,1,）,R,a,=R,b,R,c,图,b,中，在,A,，,B,处列柏努利方程,图,b,A,B,R2,d1,讨 论 题,18,解析（,1,）,R,a,=R,b,R,c,图,b,A,B,R2,d1,（,2,）若流向相反，则,讨 论 题,19,