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第一章 流体流动总结

第一章 流体流动总结. 流体流动基本参数. 阻力计算. 流体流动基本原理. 应用. 流体静力学. 一、流体的基本性质 1. 密度 单位体积流体所具有的质量。 ρ = m / V kg / m 3 ρ = 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 1m 3 气体为基准. 混合液体： 以 1kg 液体为基准. P1. 表压. P2. 绝压. 真空度. 绝压. 绝压. P0.

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第一章 流体流动总结

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Presentation Transcript

  1. 第一章 流体流动总结 流体流动基本参数 阻力计算 流体流动基本原理 应用 流体静力学

  2. 一、流体的基本性质 1.密度 单位体积流体所具有的质量。 ρ=m/Vkg/m3 ρ=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

  3. P1 表压 P2 绝压 真空度 绝压 绝压 P0 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

  4. 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

  5. 一、流体的基本性质 4. 流速与流量 5. 直径与当量直径

  6. 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

  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) 输入能量速率-输出能量速率=能量积累速率+能量损失

  8. 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：

  9. 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)

  10. 二、流体流动的基本原理 层流与湍流的区别：

  11. 1 1 2 图a 图b 图c 2 讨 论 题 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l>>le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： ⑴.将管路换成内径为75mm的管子（图a） ⑵.在管路上并联一根长度为l/2，内径为50mm的管子（图b） ⑶.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)

  12. 1 1 h 2 图a 2 1. 解析 由已知有：

  13. 1 1 h 2 图b 2 1. 解析

  14. 1 1 h 2 图b 2 1. 解析

  15. 1 1 h 2 图c 2 1. 解析

  16. d2 d1 d1 d1 R1 R3 R2 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： 　　（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

  17. A B d1 R1 解析（1） Ra=Rb<Rc ① 图a中，在A，B处列柏努利方程 图a

  18. d1 R2 B 解析（1） Ra=Rb<Rc ② 图b中，在A，B处列柏努利方程 A 图b

  19. d1 R2 B 解析（1） Ra=Rb<Rc A 图b （2）若流向相反，则

  20. 讨 论 题 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,α＝0.7，U形差压计读数为R＝170mmHg已知管路全部阻力损失为44J/kg，当地大气压为0.95×105。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HS＝6mH2O同，问泵是否能正常工作？

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