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化工原理——流体流动 质点 连续性假定 流线 总势能 体积力和质量力 压强的表示方法 牛顿粘性定律 粘度 静力学基本方程式及其应用 压差计读数的含义！ 上节小结： 6. 流向判断 1.3 流体动力学 1. 流量与流速 1.3.1 流体流动的基本概念 ① 流量 体积流量（volumetric flow rate), ,(m3/s、 m3/h) 质量流量(mass flow rate), ,(kg/s、 kg/h) 气体的体积流量随T、P的改变而变化，所以表示气体的体积流量时，应指明其相应T、P。 通常将其折算到273.15K、101.33kPa 下的体积流量称之为Nm3/s 。 气体的质量流量不随T、P变化而变化。 两点说明 ②流速 1.3.1 流体流动的基本概念 即流体流动的速度。对于任意流动状态速度为一空间向量，以u表示。（ux，uy、uz） 在流动截面上各点的流速称为点流速。 在同一截面上的点流速的变化规律称为速度分布。 平均流速 (average velocity) (m/s) 质量流速 (mass velocity) ，G , kg/(m2·s） 2.定态流动与非定态流动 当流体流过任一截面时，流速、流量和压力等其他有关的物理量不随时间而变化，称为定态流动(steady state flow)。 流体流动时，任一截面处的有关物理量中只要有一个随时间而变化，则称为非定态流动(unsteady state flow) 。 1.3.2 定态流动系统的质量衡算 u1 u2 推广至任意截面： （1-1） 不可压缩流体，ρ＝常数，上式化为 （1-2） （1-1）和（1-2）称为连续性方程式。 对于圆形管道： 流体管路各断面平均流速相对大小的不变性 1.3.3 机械能守恒 1. 假设：理想流体，定态流动，重力场 整理得： 同理有： 两边乘以dx、dy、dz，得： 按照速度的定义，有： ……代入上式，得： 三式相加，得： 积分（ρ、g为常数），得： ——沿流线的柏努利方程 2. 理想流体管流的机械能守恒 管流：流体充满圆管内空间且沿管轴向流动。 均匀管流，即流线平行。 流线 p+dp p dz n ∴ 直接应用： 3. 柏努利方程式的几何意义 4 应用时应注意： 1.3.4 实际流体的柏努利方程 通常位能及压强能均取管流轴心线上的值。 1 1 P1 u1 2 2 P2 u2 Z1 Z2 he 1、柏努利方程式的三种形式： 以单位质量流体为基准： 以单位重量流体为基准： 以单位体积流体为基准： (1)当体系无外功，且处于静止状态，则变为： (3) 对于可压缩流体的流动系统，当 仍适用，但流体密度应以两截面的平均密度代替。 2、柏努利方程的讨论 化工原理——流体流动