流体流动–––基本概念与基本原理一、流体静力学基本方程式p2=p1+ρg (z1−z2)或 p=p0+ρ gh注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。2、压强的表示方法：绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。3、压强单位的换算： 1atm=760mmHg=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at4、应用：水平管路上两点间压强差与 U 型管压差计读数 R 的关系：p1−p2=( ρA−ρ) gR处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式ρA≠常数,ws=u1 A1 ρ1=u2 A2 ρ2=⋯⋯=uA ρ=常数ρA=常数,V s=u1 A1=u2 A2=⋯⋯=uA=常数ρA=常数,圆形管中流动u1/u2=A2/ A1=d22/d12三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg 流体 ：gZ1+P1ρ +u12 +We=gZ2+P2ρ +u22 +Σhf [J/kg]讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：gZ1+ P1ρ + u122 =gZ2+ P2ρ + u2223、可压缩流体,当 Δp/p1<20%,仍可用上式，且 ρ=ρm。4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。5、流体密度 ρ 的计算：理想气体 ρ=PM/RT 混合气体 ρm=ρ1 xv1+ ρ2 xv2+⋯+ρn xvn混合液体 1ρm=xw 1ρm+ xw2ρ2+⋯+ xwnρn上式中：xvi ––––体积分率；xwi ––––质量分率。6、gz，u2/2，p/ρ 三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。∑hf为流经系统的能量损失。We为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率 Ne=We·ωs，轴功率 N=Ne/η（W）7、1N 流体 He=ΔZ+ Δpρg + Δu22g +Hf [m] （压头）1m 3 流体 W e ρ=ρ gh+ Δp+ Δu2 ρ2+ρΣhf[ pa]Δp而f=ρΣhf ,四、柏努利式中的∑hfI．流动类型：1、雷诺准数 Re 及流型 Re=duρ/μ=du/ν，μ 为动力粘度，单位为[Pa·S]；ν=μ/ρ 为运动粘度，单位[m2/s]。层流：Re≤2000，湍流：Re≥4000；2000
