化工原理流体流动.ppt

化工原理第一章流体流动管内流体的流动流体静力学化工管路及管路系统的计算流体在管内流动时的阻力流量的测量第一章流体流动知识目标掌握静力学方程、连续性方程、柏努利方程、管路阻力计算公式及简单管路的计算方法。理解流体在管内流动时产生阻力损失的原因;测速管、孔板流量计、转子流量计的基本结构、测量原理及使用要求。熟悉流体主要物性(密度、黏度)数据的求取及影响因素;压强的定义、表示方法、单位及单位换算;连续性和稳定性的概念;管内流体的速度分布;流体的流动类型;雷诺准数及其计算。了解湍流时的流速分布;复杂管路的计算。第一章流体流动能力目标通过对本章的学****能够应用静力学原理和动力学原理处理工程过程中的设计型计算和操作型计算。气体和液体通称为流体,原来是固体的物料, 有时也可以做成溶液以便于输送或处理。流体具有流动性,其形状随容器的形状而变化,一般将液体视为不可压缩性流体,而气体的压缩性很强,受热时体积膨胀很大,因此将气体视为可压缩的流体。流体流动是化工生产过程中最普遍的现象,研究流体流动的目的主要是解决以下几个工程问题: 第一章流体流动第一章流体流动(1)流体的输送,输送管路的设计与所需功率的计算,输送设备的选型与操作; (2)流速、流量的计算,系统中的压强或压强差的测量,设备液位及液封高度的确定; (3)根据流体流动规律降低输送能耗,强化化工设备中传热、传质过程等。第一章流体流动工程上研究流体流动时,只研究流体的宏观运动, 不考虑流体分子间的微观运动,也就是说,将流体视为由许多分子组成的“微团”,又把“微团”称作质点,质点的大小与它所处的空间相比是微不足道的, 但比分子运动的自由程度要大得多。在流体的内部各个质点相互紧挨着,它们之间没有任何空隙从而成为连续体。因此将流体视为由无数质点组成的其间无任何空隙的连续介质,即所谓的连续性假定。第一节流体静力学流体静力学是研究流体在外力作用下处于静止或相对静止状态下的规律,本节主要讨论静止流体在重力场中内部的压力变化规律。在讨论此规律之前,先对与此有关的物理量进行简单的说明。第一节流体静力学流体的密度一、单位体积流体所具有的质量称为流体的密度,其表示式为式中 m ——流体的质量, kg ; V ——流体的体积, m 3; ρ——流体的密度, kg/m 3。第一节流体静力学密度是流体的物性数据,各种流体的密度值可以从有关的物理化学手册中查得。液体的密度基本上不随压力的变化而变化,但随温度的变化稍有改变,因此在查取液体密度时,一定要注意所指的温度。气体的密度的变化随压力和温度的变化而改变,压力不高时,气体的密度可按理想气体状态方程计算,即