第一章 流体流动总结,第一章 流体流动总结,一、流体的基本性质,1.密度 单位体积流体所具有的质量m,/,V,kg,/,m,3,=,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,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/m,2,1atm=101325P,a,=760mmHg=10.33mH,2,O=1.033kgf/cm,2,=1.013bar,1at=98070P,a,=735.6mmHg=10.00mH,2,O=1.00kgf/cm,2,=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,绝压,真空度,绝压,绝压,表压,P1,P2,P0,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,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,(2)气体混合物粘度,(3)流体混合物粘度,一、流体的基本性质,4.流速与流量,5.直径与当量直径,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,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,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：,二、流体流动的基本原理,2.能量衡算,(现对柏努力方程进行讨论有),二、流体流动的基本原理,层流与湍流的区别：,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50,mm,，管路总长为,l,，且,l,le,流量为,V,h,，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：,.,将管路换成内径为75,mm,的管子（图a）,.,在管路上并联一根长度为,l/,2，内径为50,mm,的管子（图b）,.,在管路中并联一根长度为,l,，内径为25,mm,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),讨 论 题,2,图b,图c,图a,2,1,1,1.解析 由已知有：,2,图a,1,2,1,h,讨 论 题,1.解析,2,图b,1,2,1,h,讨 论 题,1.解析,2,图b,1,2,1,h,讨 论 题,1.解析,2,图c,1,2,1,h,讨 论 题,2.在附图中，管径d,1,相同，d,2,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：,压差计读数R,1,、R,2、,R,3,的大小如何？,若流动方向改变，R,1,、R,2,、R,3,的读数有何变化？,R1,d1,R2,d1,R3,d1,d2,图a,图b,图c,讨 论 题,R1,d1,解析（1）R,a,=R,b,R,c,图,a中，在A，B处列柏努利方程,图a,A,B,讨 论 题,解析（1）R,a,=R,b,R,c,图,b中，在A，B处列柏努利方程,图b,A,B,R2,d1,讨 论 题,解析（1）R,a,=R,b,R,c,图b,A,B,R2,d1,（2）若流向相反，则,讨 论 题,。