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...