流体的流动过程及流体输送设备VIP专享

1 / 19 第 3 章 流体的流动过程及流体输送设备3.1 基本的基本性质1．教学目的和要求：掌握流体的基本性质；推导牛顿粘性定律。2．本知识点的重点：流体的基本性质3．本知识点的难点：粘度及牛顿粘性定律4.教学时数： 2 学时研究流体的流动和输送主要解决以下问题:①确定输送流体所需管径。管径由生产任务及被输送流体在流动过程的物料和能量衡算决定；②确定输送流体所需能量和设备。根据流体的性质、输送的距离和管路阻力等，计算所需的能量，选择合适的输送设备；③流体性能参数的测量和控制。监控生产过程， 准确而及时地测量流体流动时的各参数，选用可靠而准确的测量和控制仪表；④研究流体的流动形态，为强化设备和操作提供依据。观察流动形态，选用合适设备；⑤了解输送设备的工作原理和性能，正确使用输送设备。1．密度单位体积流体所具有的质量称为流体的密度，表达式为：ρ=m/V流体的密度随温度和压力的变化而变化。压力对液体的密度影响很小，故常将液体称为不可压缩流体。气体具有可压缩性及热膨胀性，其密度随压力和温度有较大的变化。在温度不太低和压力不太高时，气体密度近似用理想气体状态方程计算，即：=pM/RT 在生产中遇到的流体，往往是混合物。对液体混合物，各组分的浓度用质量分数表示。设各组分在混合前后其体积不变，则混合物的体积应等于各组分单独存在时的体积之和，即1/m＝w1／1＋w2／2＋ ⋯＋w n／n2.压力流体垂直作用于单位面积上的力称为压力，又称为流体的压力或压强，表达式为：P =F／A 压力的单位Pa(Pascal，帕 )，即 N· m-2， kg·m-1·S-2。单位换算： l atm＝ 760mmHg＝ 1.01325×105Pa＝10.33mH 2O＝1.033kgf·㎝-2 2 / 19 压力有两种不同的表达方式。一是绝对压力：以绝对零压为起点而计量的压力；另一是表压或真空度：以大气压力为基准而计量的压力。当被测容器的压力高于大气压时，所测压力称为表压， 当测容器的压力低于大气压时(工程上称为负压 )，所测压力称为真空度。压力的换算关系：表压=绝对压力 -大气压力真空度＝大气压力-绝对压力3．流量和流速流量： 单位时间内流体流经管道任一截面的流体量，称为流体的流量。若流体量用体积来计量，称为体积流量，以符号qv 表示，单位为m3·s-1；若流体量用质量来计量，则称为质量流量，以符号qm 表示，其单位为kg·s-1。若流体量用物质的量表示，称为摩尔流量，以符号qn 表示，其单位为mol·s-1。体积流量和质量流量...