晋升工程师 第三部分 医药工程专业知识—— 三、制药工程原理与设备一.流体流动1. 流体的密度、压强、流体静力学基本方程式及应用 ★(1)流体的密度:单位体积流体具有的质量,ρ= m/V 单位:kg/m3式中,m—流体的质量,kg;V—流体的体积,m3密度有不同的单位,SI 制中单位为 kg/m3,物理单位制中为 g/cm3,工程单位制中为kgf.s2/m4,其换算关系为:1g/cm3 =103 kg/m3 =102 kgf.s2/m4① 液体的密度:液体可视为不可压缩流体。相对密度是液体在某温度时的密度与标准大气压下 4℃时水的密度的比值,即 s =ρ/ρH2O =ρ/1000式中,s-液体的相对密度,kg/m3;ρH2O-标准大气压下 4℃时水的密度的比值,1000 kg/m31ρm= x 1ρ1+ x2ρ2+....+ x nρ n=∑i=1nxiρi式中,ρm—混合液的密度,kg/m3;ρi—混合液中组分 i 的密度,kg/m3;xi—混合液中组分 i的质量分数。② 气体的密度:液体为可压缩流体,其密度随温度和压力而变。当压力不太高(临界压力以下)、温度不太低(临界温度以上)时,气体可视为理想气体,则pV=nRT= mM RT 则 ρ=mV = pMRT式中,p—气体的压力,kPa;V—气体的体积,;T—气体的温度,K;n—气体物质的量,kmol;M—气体的摩尔质量,kg/kmol;R—摩尔气体常数,8.314kJ/(kmol.K)标准状态(T=273.15K,p0=101.325kPa)下,理想气体的密度 ρ0为 ρ0= pMRT = M22.4 ρm=ρ1 y1+ρ2 y2+...+ρn yn=∑i=1n(ρi yi) 或 ρm=M m22.4 × pp0×T 0T式中,ρm—气体混合物的密度,kg/m3;ρi—同温同压下组分 i 单独存在时的密度,kg/m3;yi—气体混合物中组分 i 的体积分数;Mm—气体混合物的平均摩尔质量, M m=∑i=1n( M i yi )式中,Mi—气体混合物中组分 i 的摩尔质量,kg/kmol。(2)流体的压强:流体垂直作用于单位面积上的力,p = F/A,单位:Pa式中,F—垂直作用于流体表面上的压力,N;A—作用面的面积,m2① 在 SI 制和法定单位制中,压强的单位为 Pa,其他单位如物理大气压(atm)、工程大气压(kgf/cm2)、液柱高度(mmHg、mmH2O)、巴(bar)等,其换算关系为1atm =760mmHg =1.033kgf/cm2 =10.33mH2O =1.0133bar =1.0133×105Pa1Mpa =103kPa =106Pa =109mPa② 压强大小常以绝对真空或外界大气压为基准来计量。以绝对真空(零压)为基准测得的压力称为绝对压力,它是流体的真实压力。) ⅰ 当被测流体的压强高于外界的大气压强时,采...