第一章：食品工程原理课件流体流动.pptVIP

预备知识（一）流体在力的作用下能产生连续变形的物体。包括：气体和液体（二）流体的研究意义1、流体输送2、传热、传质与流体流动有关（三）流体的研究方法将流体视为由无数质点组成的连续介质，忽略分子间运动。第一节流体静力学一、流体的压缩性和膨胀性1、压缩性在一定温度下，压力变化引起流体的体积相对变化的性质。（1）液体：可看作不可压缩流体（2）气体：为可压缩流体，压力体积2、膨胀性在一定压力下，温度变化引起流体的体积相对变化的性质。（1）液体：温度体积（2）气体：温度体积，影响更大。二、流体密度和压力（一）密度、比体积与相对密度1、密度流体在空间某点上质量与体积之比，单位为：kg/m3（SI）或g/cm3，表达式为：（1）液体密度随压力的变化很小，随温度稍有改变。液体密度值可查表获得。温度升高，密度降低。（2）气体密度随压力和温度的变化较大。当压力不太高、温度不太低时，气体密度可近似地按理想气体状态方程式计算：（3）液体混合物的密度计算上式以1kg混合液为基准，混合前后体积不变。（4）气体混合物的密度计算上式以1m3混合气体为基准，混合前后质量不变。对于理想气体，体积分数与摩尔分数、压力分数相等。例题解析例1：已知某酸液和水在室温下的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，求酸液的质量分数为为0.4时水溶液的密度。解：应用混合液体密度公式，则有：2、相对密度（1）定义指流体的密度与参考物质的密度在两种物质规定条件下之比，以符号d表示。工程上常用常压下4℃的纯水作为参考物质。（2）意义是物质的重要物理性质，通过测定相对密度，可以间接判断其组成，且使用方便。通过测定蔗糖溶液的相对密度来间接判断该糖溶液的浓度。3、比体积为密度的倒数，即：流体体积与质量之比，用v表示。v=V/m=1/ρ（二）压力1、定义垂直作用于流体单位表面积上的力，称为流体的压强，简称压强。习惯上称为压力，用p表示。压力的单位：帕斯卡（Pa），即：N/m2(法定单位);还有：标准大气压（atm）、kgf/cm2；某流体液柱高度等。换算关系1标准大气压(atm)=101300Pa=10330kgf/m2=760mmHg=10.33mH2O2、流体压力的表示方法（1）绝对压力（绝压），pab以绝对真空(即零大气压)为基准（0）（2）表压力（表压）,pe以当地大气压为基准（0），表示被测流体绝对压力高于大气压力的数值，用于被测流体绝对压力大于外界大气压的情况。pe＝pab－pa表压力用压力表测定。压力表锅炉与压力表（3）真空度（负表压）,pvm用于被测流体绝对压力小于大气压时。pvm＝pa－pab真空度用真空表测定。（4）说明①在表示压力时，必须标明计量基准，即绝压、表压或真空度。②在计算压力差时，必须要采用同一计量基准（绝压、表压或真空度）。注意：此处的大气压力均应指当地大气压。如不加说明时均可按标准大气压计算。（三）例题解析例1－1某台离心泵进口真空度为30kPa，出口处表压力为0.20MPa，若当地大气压为750mmHg，求泵进、出口的绝对压力。解：（1）因pvm＝pa－pab，进口pab＝pa－pvm＝750×133－30×1000＝69800＝69.8kPa（2）因pab＝pa＋pe，出口pab＝pa＋pe＝750×133＋0.2×106＝300000＝300kPa二、流体静力学基本方程（一）方程式推导p2＝p1＋ρg(Z1-Z2)p2＝p0＋ρgh上两式即为液体静力学基本方程式。p2表示静止流体内部任一点压力，称为该点处静压力。（二）液体静力学方程讨论1、静止液体内任一点压力的大小，与液体本身的密度和该点距液面的深度有关，与流体体积和质量无关。2、P随P0而变，P0可等大小向液体