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化工原理知识点总结复习重点(完美版)资料-共31页

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第一章、流体流动

一、 二、 三、 四、

流体静力学 流体动力学 流体流动现象

流动阻力、复杂管路、流量计

一、流体静力学:

? 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,

俗称压强。

表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压

大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ? 流体静力学方程式及应用:

压力形式 p2?p1??g(z1?z2) 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式

p1??z1g?p2??z2g 水平面上各点压力都相等。

此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用:

U型压差计 p1?p2?(?0??)gR 倾斜液柱压差计 微差压差计

二、流体动力学

? 流量

mS=GA=π/4d2G VS=uA=π/4d2u 质量流量 mS kg/s

mS=VSρ 体积流量 VS m3/s

质量流速 G kg/m2s (平均)流速 u m/s G=uρ ? 连续性方程及重要引论:

u2d?(1)2 u1d2? 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:z1g?12p112pu1??We?z2g?u2?2??Wf J/kg 2?2?以单位重量流体为基准:z1?p12p112u1??He?z2?u2?2??hf J/N=m 2g?g2g?g输送机械的有效功率: Ne?msWe 输送机械的轴功率: N?Ne? (运算效率进行简单数学变换)

应用解题要点: 1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面; 2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;

3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小; 4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致; 5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。

三、流体流动现象:

? 流体流动类型及雷诺准数:

(1)层流区 Re<2019 (2)过渡区 2019< Re<4000 (3)湍流区 Re>4000

本质区别:(质点运动及能量损失区别)层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重

要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。

流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合

流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。

管截面速度大小分布: 无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大。

层流:1、呈抛物线分布;2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流:1、层流内层;2、过渡区或缓冲区;3、湍流主体

湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流动,这-作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移,速度逐渐增大,出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域,这区域称为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体。层流

内层的厚度随Re 值的增加而减小。 层流时的速度分布 u?1umax 2湍流时的速度分布 u?0.8umax

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