1------chap1_1-1.1几个概念、1.2流体静力学方程及其应用.ppt

浙江大学《化工原理》电子教案/第一章 浙江大学《化工原理》电子教案/第一章 浙江大学《化工原理》电子教案/目录 浙江大学《化工原理》电子教案/目录 * 目录 第一章 流体力学基础 § 1.1几个概念 一．连续介质模型 二．流体的性质 三、流体所受到的力 § 1.2 流体静力学方程及其应用 1.2.1 静止流体所受的力 1.2.2 流体静力学基本方程 1.2.3 流体静力学基本方程的应用 */19 第一章 流体力学基础 §1.1 几个概念 一．连续介质模型 把流体视为由无数个流体微团（或流体质点）所组成，这些流体微团紧密接触，彼此没有间隙。这就是连续介质模型。 宏观上足够小，以致于可以将其看成一个几何上没有维度的点； 微观上又足够大，它里面包含着许许多多的分子，其行为已经表现出大量分子的统计学性质。-----流体微团（或流体质点） */19 §1.1 几个概念 二．流体的性质 1．易流动性 在外力作用下流体发生形变，在外力撤消后形变并不能消失。 流体不能承受拉力。 2．压缩性 -----压力或温度改变时，密度随之显著改变 -----压力或温度改变时，密度改变很小 */19 §1.1 几个概念 二．流体的性质 3．密度 用?表示，属于物性，kg/m3 影响因素： 气体-----种类、压力、温度、浓度 液体-----种类、温度、浓度 */19 §1.1 几个概念 获得方法： （1）查物性数据手册： （2）公式计算： 液体混合物： 气体： -----理想气体状态方程 纯组分 约定：本教案中红线框定之处为需记忆的。 */19 §1.1 几个概念 三、流体所受到的力 又称体积力，如重力、离心力等，属于非接触性的力。 对照：固体受力 重力 摩擦力（与作用面相切） 拉力（与作用面相垂直） 质量力 表面力 流体所受到的力 表面力 */19 §1.2 流体静力学方程及其应用 § 1.2.1 静止流体所受的力 流体微团 质量力 表面力 流体所受到的力 （矢量式） 单位质量流体的质量力 x、y、z方向的分量 垂直作用在单位面积上的力，称为压强，N/m2，但习惯上称为压力，用符号 p 表示。 */19 §1.2.1 静止流体所受的力 一、静压力： 静压力各向同性 压力单位 SI制中， N/m2 =Pa，称为帕斯卡 */19 §1.2.1 静止流体所受的力 压力大小的两种表征方法 ------以当地大气压为基准 思考： 1、表压与真空度是何关系？ 2、真空度越大，意味着什么？ 绝压=0 当地大气压 绝压 绝压 表压 真空度 */19 §1.2.2 流体静力学方程 x方向力平衡： 取一静止的微元体，各个面所受静压力如图（质量力未标出） 同理，有： ----流体静力学微分方程式 */19 流体静力学方程 ?=常数 p只与z 有关 静压头 位头 连续 均质且不可压缩流体 */19 §1.2.2 流体静力学方程 适用场合： 静力学方程的讨论： 绝对静止、连续、均质、不可压缩的流体； 就是等压面； 水平面 压力可传递----巴斯噶原理。 */19 （加分题，最高分，下周上课交，写一张纸） 现小车以加速度a向右前进，试用静力学原理分析证明，气球最终停在什么位置？ 气球 §1.2.2 流体静力学方程 */19 §1.2.3 流体静力学方程的应用 测压力； 测液位高度； 测压差； ...... */19 §1.2.3 流体静力学方程的应用 单管压力计 一、压力计 思考： 1、测量原理？ 2、适用场合？ 表明：读数越大，容器内表压越大。 不能测气体的压力，且被测液体的压力大于当地大气压。 */19 §1.2.3 流体静力学方程的应用 思考： 1、测量原理？ 2、适用场合？ 读数越大，容器内表压越大。 可测气体、液体的压力，且无论被测的压力是否小于当地大气压。 U型管压力计 指示剂 3、指示剂有何限制条件？ 等压面 大于被测流体密度； 与被测流体不互溶、不发生化学反应。 */19 §1.2.3 流体静力学方程的应用 二、U形压差计（manometer） 等压面 思考：适用场合？ 读数R的大小反映了被测两点间的广义压力之差。 适用于被测压差不太小的场合。若所测压力差很小，用U形压差计则难以测准。 */19 §1.2.3 流体静力学方程的应用 若所测压力差很小 读数放大 */19 §1.2.3 流体静力学方程的应用 双液柱压差计 ?1略小于?2 2 2 1 1 作业：1，3 思考：面1-1、2-2都是等压面吗？