气体力学基础详解
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Ⅱ、前3000年~ 1678年 以简单流体机械为特征: 水车、风车、风箱、火箭等
Ⅲ、1678 ~ 1900年 --初步形成和发展时期,标志性成就: 牛顿粘性定律、欧拉方程组、拉格朗日流函数、 伯努利定理、亥姆霍兹涡定理、 罗蒙诺索夫质量守恒定律、焦耳能量守恒定律、 达西公式、N-S方程、雷诺方程、瑞利相似原理
1.3 气体静力学基本方程
1.3.1 作用于气体上的力 1.3.2 静止气体基本方程
1.3.1 作用于气体上的力
质量力
质量力是指作用于气体的每一质点上并与气体的质量成正比。 质量力分为两种:一种是外界力场对气体的作用力,如重力、电磁 场力等;另一种由于气体作不等速运动而产生的惯性力。
表面力
优点:
连续函数可用微积分等数学工具来处理。
从密度谈起
密度
lim M V
物质由分子组成,分子间有空隙.
如果Δτ取在空隙里, ρ将为0.如果取在分
子内, ρ将变得很大.因此, Δτ只能趋于
一个比较小的值δV ,这个δV 应该是宏观上
足够小,微观上足够大。
δV 称为流体微团的体积.
连续介质模型适用于一般工程流体
牛顿流体与非牛顿流体
定义:满足牛顿粘性定律的流体称牛顿流体
du 否则称非牛顿流体。
dy
牛顿流体:如水、空气、血液。 非牛顿流体有:
膨胀性流体,如面糊 伪塑性流体,如油漆 粘塑性流体,如泥浆 塑性流体,如橡胶
牛顿流体与非牛顿流体
对于大多数液体与气体,当温度一定时,粘度为常数,其内摩 擦力与速度梯度成直线关系,即完全服从牛顿内摩擦定律,称为牛 顿流休。另一类流体,如聚合物溶液、悬浮溶液等,其内摩擦力与 速度梯度成非直线关系,不遵守牛顿内摩擦定律,称为非牛顿流体。 本章只探讨牛顿流体。
计量的气体静压力称为相对压力或称表压。表压与绝对压力的关系为:
p表 p绝 p大气
(1-9)
当气体绝对压力小于当地大气压力时,表压为负值,称为负压;反之,
称为正压。
p pa
表压力
大气压强 p pa
绝对压力 真空
绝对压力
p pa 完全真空 p 0
绝对压强、计示压强和真空之间的关系
1.3.2 静止气体基本方程
1-1 流体力学的研究对象 和研究方法
研究对象: 静止或运动流体的压强分布、速度分布、 流体对固体的作用力
研究任务: 解决工程中所遇到的各种流体力学问题
研究方法: 实验研究、理论分析、数值计算
实验研究
实物实验、模型实验 优点:发现新现象、新原理,验证其它方法得到的结论 缺点:普适性差
理论分析
• 流体力学发展简史
Ⅳ、 1900 ~ 1950年 --体系完善与深入时期,标志性成就:
儒可夫斯基绕流、卡门涡街、普朗特边界层理论、 尼古拉兹实验、激波理论、湍流理论、 风洞、热线流速仪
Ⅴ、 1950年至今 --渗透与分支:
计算流体力学、实验流体力学、可压缩气体力学、 稀薄气体力学、磁流体力学、化学流体力学、 非牛顿流体力学、多相流体力学、生物流体力学、 天体物理流体力学、渗流力学 激光干涉仪、测速仪
体中 c ,静压强随深度h按 z
直线规律变化;位于同一深度(
h=常数)的各点的静压相等,即
任一水平面都是等压面。有
P1
pi pa ghi (1-12b)
z1
Pa
P2 h=z0-z z0
z2
P z
3.在重力作用下不可压缩静止液体中,任意一 点的静压强由两部分组成:一部分是自由液面 上的压强 pa ;另一部分是该点到自由液面的单 位截面积的液柱重量
p1 p2 gH2 p3 gH3 pi gHi
A、B两点的压强差为
gHi
p pA pB 2 1 gh
U形管压差计
流体静力学方程的应用——压力测量
p
1
A
h2 0
pa
L
h1
a
2
0
s
ρ
gHi
倾斜微压计
流体静力学方程的应用——压力测量
当测量微小流体压强时,为提高测量精确度,常
牛顿内摩擦定律
一切真实气体由于分子的扩散、频繁碰撞或分子间的相互吸引, 不同流速流体之间必有动量交换发生,因而在流体内部会产生内摩擦 力。这种力与作用面平行,故又称流动剪应力,通称粘性力。粘性力 的大小可由牛顿内摩擦定律确定。牛顿经过研究,于1686年阐述了以 下规律:流体内摩擦力大小,与流层间接触面积成正比,与速度梯度 成正比,与流体种类、温度等因素有关。写成数学表达式,称为牛顿 内摩擦定律,即内摩擦力F等于:
的关系。
PV R0T (1-1)
式中P、V是气体的绝对压力与体积,T是热力学温度。Ro为气体常 数,其值为Ro=8.314kJ/(kmo1·K)。 从式(1-1)可见,在定温下,气体体积或密度(ρ )与压力(绝对压力)的关 系为
PV const或P / p const (1-2)
当压力恒定时,式(1-1)变成
表面力是作用于流体外表面或内部任一表面上的力,其大小与 面积成正。表面力有两种,一种是表面切线方向的力,如流体内摩 擦力;另一种表面法向方向的力,即压力。
静止气体垂直作用于单位表面上的力,称为气体的静压力,简称
压力,单位为 N m。2 气体的静压力有不同的计量基准,若以绝对零
压为基准,则称为绝对压力。工程中常以当地的大气压为基准,如此
气体分子热运动加剧,扩散、碰撞都增强,故粘度增大。压力变
化对气体分子热运动影响不大,因而除了极高极低压以外,通常
可以不考虑压力的影响。
液体和气体的粘性
粘性产生的原因: ①分子之间的内聚力
②流体层之间因为分子运动引起的动量交换
③所以 是内部力--内摩擦力 液体的粘性主要取决于分子内聚力,温度升高时,
采用倾斜微压计。 两液面的实际高度差为 被测的压强差
h
h1
h2
l(sin
A1 ) A2
p p2 p1 (sin A1 )l kl
内聚力降低,粘性系数变小 气体的粘性主要取决于分子的动量交换,温度升高时,
分子的动量交换加强,粘性系数变大。
各种气体的粘度除与本身种类有关外,还受温度影响。温度升高时,气 体分子热运动加剧,扩散、碰撞都增强,故粘度增大。压力变化对气体分子 热运动影响不大,因而除了极高极低压以外,通常可以不考虑压力的影响。 必须注意气体的运动粘度中包含密度的因素,故气体的运动粘度将受压力 的影响。
1 气体力学基础
1.1 研究对象与研究方法 1.2 气体的主要物理性质 1.3 气体静力学基本方程 1.4 气体动力学基本方程 1.5 压头损失 1.6 压缩性气体流动 1.7 气体喷射流
• 流体力学发展简史
Ⅰ、前30000年~前3000年 以“水-火-风”的初步利用为特征: 石器、陶具、风帆、水钟、引水灌溉
常温常压下,空气分子数为: 2.7×1016个分子/mm3. 在10-9mm3体积内,有空气分子2.7×107个,足够多的 分子使流体的物理量仍具有统计平均的性质
连续介质模型在稀薄气体中不适用
1.2 气体的主要物理性质
1.2.1 压缩性 1.2.2 粘性
1.2.1 压缩性
众所周知,气体体积是随压力和温度而变化的,并且有
气体没有固定的形状和体积,能自发充满任何容器,具有很 强的压缩性,体积膨胀系数也很大。
气体力学是从宏现角度研究气体平衡和流动规律及其应用的 一门工程科学。
气体力学理论在发展无机材料窑炉设计的技术指导和正确进 行窑炉操作方面是不可缺少的基础理论。无机材料窑炉中的气体 有多种,而主要的是空气和燃料气体及烟气。它们起着雾化剂、 助燃剂、反应剂、载热体等作用。
或 同理可导出
p1A p3 A gH3 A 0
p1 p3 gH3
p1 p2 gH2
(1-10) (1-11)
图 1-1 气体静压平衡
对于气柱中任何一面,设其距底面(1面)高度为Hi,静 压为Pi,则可列出
p1 p2 gH2 p3 gH3 pi gHi
(1-12)
F du A
dy
N
(1-6)
式中:为流层间的速度梯度,1/s;A为流层间的接触面积,m2;
比例系数μ称为动力粘性系数,简称粘度,N·s/m2。还用到另一
种粘度,是流体动力粘度与密度之比,以表示,即
/ m2 / s (1-7)
v 具有运动学量纲,故又称运动粘度。
气体的粘度与气体种类、温度以及压力有关。温度升高时,
任何静止状态的气体只受自身质量力(重力)与外界压力的作用。 如图1-1,静止的气体中,取一底面为Am2,高度为H3m的气体柱。因为静止, 此气柱在水平和垂直方向所受外力的合力必为零。设1面总静压为p1A (垂直向上),3面处总压为p3A (垂直向下),气柱本身的质量力为 gH3 , 由于气体静止,则
§1.2.2 流体的粘性
粘性: 流体抵抗变形的能力
牛顿 粘性实验:
两平板间充满粘性液体,下板不动,上板以常速U运 动,实验表明,与上板接触的液体以速度U随上板运
动,近贴下板的液体的速度为零。两板间的液体的 速度呈线性分布。
施加的力F,与速度U成正比,与上板面积A正比, 与距离h成反比,
1.2.2 粘性
建立方程组与定解条件-求解析解-算例验证 优点:普适性好 缺点:数学难度大,分析解有限
数值计算
确定方程组与定解条件-选用适当数值方法-算例编程计算 优点:应用面广泛,结果直观--数值实验 缺点:近似性、不稳定性
连续介质假设:
流体由流体质点(微团)组成,流体质点充满 一个空间体积时不留任何空隙,流体质点仍由大 量分子构成,流体质点所携带的物理量是构成质 点的分子物理量的统计平均值,因而其物理量是 连续分布函数。
V / T const或T const
(1-3)
上式还可以写成
Vt
V0
T
/ T0即Vt
V(0 1+
1 273
t)
(1-4)
t
0
T
/ T0即t
(0 1+
1 273
t)
(1-5)
气体分子间距大,当压力或温度发生变化时,其体积会发生 较明显的变化,对理想气体可由理想气体状态方程算出。在气体力 学中,当压力或温度发生变化时密度可视为常数的气体称为不可压 缩流体;反之,称为可压缩流体。在压力变化不大(压差小于10kpa) 或流速不太高(小于70m/s)的条件下,气体的密度变化很小,可以将 密度(或比容)视为定值,为了简化起见,工程上也可近似视为不可 压缩流体。这种简化处理的概念称为流体的不可压流体模型。
从式(1-12)可见,对于静止气体,任一高度上其Pi与 gHi
之和为一常数。式 (1-12)即气体平衡方程。
1.设海c平面,上气大体气压压力力p随为高pa度,当z高变度化变关化系引为起:密度变化忽略不计时
pa gzi pi
(1-12a)
结论:随着高度增加,大气压力减少;
2.重力作用下的不可压缩静止液
纵观整个窑炉工作过程,从固体燃料的气化,液体燃料的雾化,气体 燃料的入炉,气态燃烧产物加热物料,烟气离炉经烟道、余热回收设备, 再从烟囱排出,自始至终都与气体流动相关联。如气流的分布状况对窑炉 内压力和温度的分布以及控制有影响;气流的流动状态、速度和气流的流 动方向对炉内热交换过程有影响;气体的压强和流动阻力对排烟系统和装 置的设计有影响;气流的混合对燃料燃烧过程有影响;同时窑炉中的气体 流动也常伴随有燃烧,传热、传质以及某些化学反应,它们对气体的流动 又有一定的影响。可见,无机材料窑炉的某些特性和热交换过程是与气体 的运动有着密切关系的。而窑炉中气体流动对传热的影响又是热工技术人 员最感兴趣的问题。本章研究的中心问题是气体流动。
各种气体粘度及其与温度关系,只能通过实测的方法才能得到。有关
数据列于附录I中。压力不太高时气体混合
B
M
0.5 B
)
m
(
X
B
M
0.5 B
)
(1-8)
式中XB、MB分别为任一组分的摩尔分数和分子量。
粘性流体与理想流体
实际流体都具有粘性,可称为粘性流体,其运动规律复杂。为研究 方便,有必要引入理想流体概念,即假设流体不存在粘性,如此较易获 得理论结论。然后考虑粘性,通过理论与试验途径,进行修正,再得到 实际流体的规律。
4.在重力作用下不可压缩静止流体中任意点都受 到自由表面压强的相同作用,自由表面压强的任 何变化,都会引起流体内所有流体质点压强的同 样变化。
流体静力学方程的应用——压力测量
已知两个容器中A、B两点的位置高度一样。由 于1、2两点在等压面上,所以
p1 p2
pA 1gh1 pB 1gh2 2 gh
Ⅲ、1678 ~ 1900年 --初步形成和发展时期,标志性成就: 牛顿粘性定律、欧拉方程组、拉格朗日流函数、 伯努利定理、亥姆霍兹涡定理、 罗蒙诺索夫质量守恒定律、焦耳能量守恒定律、 达西公式、N-S方程、雷诺方程、瑞利相似原理
1.3 气体静力学基本方程
1.3.1 作用于气体上的力 1.3.2 静止气体基本方程
1.3.1 作用于气体上的力
质量力
质量力是指作用于气体的每一质点上并与气体的质量成正比。 质量力分为两种:一种是外界力场对气体的作用力,如重力、电磁 场力等;另一种由于气体作不等速运动而产生的惯性力。
表面力
优点:
连续函数可用微积分等数学工具来处理。
从密度谈起
密度
lim M V
物质由分子组成,分子间有空隙.
如果Δτ取在空隙里, ρ将为0.如果取在分
子内, ρ将变得很大.因此, Δτ只能趋于
一个比较小的值δV ,这个δV 应该是宏观上
足够小,微观上足够大。
δV 称为流体微团的体积.
连续介质模型适用于一般工程流体
牛顿流体与非牛顿流体
定义:满足牛顿粘性定律的流体称牛顿流体
du 否则称非牛顿流体。
dy
牛顿流体:如水、空气、血液。 非牛顿流体有:
膨胀性流体,如面糊 伪塑性流体,如油漆 粘塑性流体,如泥浆 塑性流体,如橡胶
牛顿流体与非牛顿流体
对于大多数液体与气体,当温度一定时,粘度为常数,其内摩 擦力与速度梯度成直线关系,即完全服从牛顿内摩擦定律,称为牛 顿流休。另一类流体,如聚合物溶液、悬浮溶液等,其内摩擦力与 速度梯度成非直线关系,不遵守牛顿内摩擦定律,称为非牛顿流体。 本章只探讨牛顿流体。
计量的气体静压力称为相对压力或称表压。表压与绝对压力的关系为:
p表 p绝 p大气
(1-9)
当气体绝对压力小于当地大气压力时,表压为负值,称为负压;反之,
称为正压。
p pa
表压力
大气压强 p pa
绝对压力 真空
绝对压力
p pa 完全真空 p 0
绝对压强、计示压强和真空之间的关系
1.3.2 静止气体基本方程
1-1 流体力学的研究对象 和研究方法
研究对象: 静止或运动流体的压强分布、速度分布、 流体对固体的作用力
研究任务: 解决工程中所遇到的各种流体力学问题
研究方法: 实验研究、理论分析、数值计算
实验研究
实物实验、模型实验 优点:发现新现象、新原理,验证其它方法得到的结论 缺点:普适性差
理论分析
• 流体力学发展简史
Ⅳ、 1900 ~ 1950年 --体系完善与深入时期,标志性成就:
儒可夫斯基绕流、卡门涡街、普朗特边界层理论、 尼古拉兹实验、激波理论、湍流理论、 风洞、热线流速仪
Ⅴ、 1950年至今 --渗透与分支:
计算流体力学、实验流体力学、可压缩气体力学、 稀薄气体力学、磁流体力学、化学流体力学、 非牛顿流体力学、多相流体力学、生物流体力学、 天体物理流体力学、渗流力学 激光干涉仪、测速仪
体中 c ,静压强随深度h按 z
直线规律变化;位于同一深度(
h=常数)的各点的静压相等,即
任一水平面都是等压面。有
P1
pi pa ghi (1-12b)
z1
Pa
P2 h=z0-z z0
z2
P z
3.在重力作用下不可压缩静止液体中,任意一 点的静压强由两部分组成:一部分是自由液面 上的压强 pa ;另一部分是该点到自由液面的单 位截面积的液柱重量
p1 p2 gH2 p3 gH3 pi gHi
A、B两点的压强差为
gHi
p pA pB 2 1 gh
U形管压差计
流体静力学方程的应用——压力测量
p
1
A
h2 0
pa
L
h1
a
2
0
s
ρ
gHi
倾斜微压计
流体静力学方程的应用——压力测量
当测量微小流体压强时,为提高测量精确度,常
牛顿内摩擦定律
一切真实气体由于分子的扩散、频繁碰撞或分子间的相互吸引, 不同流速流体之间必有动量交换发生,因而在流体内部会产生内摩擦 力。这种力与作用面平行,故又称流动剪应力,通称粘性力。粘性力 的大小可由牛顿内摩擦定律确定。牛顿经过研究,于1686年阐述了以 下规律:流体内摩擦力大小,与流层间接触面积成正比,与速度梯度 成正比,与流体种类、温度等因素有关。写成数学表达式,称为牛顿 内摩擦定律,即内摩擦力F等于:
的关系。
PV R0T (1-1)
式中P、V是气体的绝对压力与体积,T是热力学温度。Ro为气体常 数,其值为Ro=8.314kJ/(kmo1·K)。 从式(1-1)可见,在定温下,气体体积或密度(ρ )与压力(绝对压力)的关 系为
PV const或P / p const (1-2)
当压力恒定时,式(1-1)变成
表面力是作用于流体外表面或内部任一表面上的力,其大小与 面积成正。表面力有两种,一种是表面切线方向的力,如流体内摩 擦力;另一种表面法向方向的力,即压力。
静止气体垂直作用于单位表面上的力,称为气体的静压力,简称
压力,单位为 N m。2 气体的静压力有不同的计量基准,若以绝对零
压为基准,则称为绝对压力。工程中常以当地的大气压为基准,如此
气体分子热运动加剧,扩散、碰撞都增强,故粘度增大。压力变
化对气体分子热运动影响不大,因而除了极高极低压以外,通常
可以不考虑压力的影响。
液体和气体的粘性
粘性产生的原因: ①分子之间的内聚力
②流体层之间因为分子运动引起的动量交换
③所以 是内部力--内摩擦力 液体的粘性主要取决于分子内聚力,温度升高时,
采用倾斜微压计。 两液面的实际高度差为 被测的压强差
h
h1
h2
l(sin
A1 ) A2
p p2 p1 (sin A1 )l kl
内聚力降低,粘性系数变小 气体的粘性主要取决于分子的动量交换,温度升高时,
分子的动量交换加强,粘性系数变大。
各种气体的粘度除与本身种类有关外,还受温度影响。温度升高时,气 体分子热运动加剧,扩散、碰撞都增强,故粘度增大。压力变化对气体分子 热运动影响不大,因而除了极高极低压以外,通常可以不考虑压力的影响。 必须注意气体的运动粘度中包含密度的因素,故气体的运动粘度将受压力 的影响。
1 气体力学基础
1.1 研究对象与研究方法 1.2 气体的主要物理性质 1.3 气体静力学基本方程 1.4 气体动力学基本方程 1.5 压头损失 1.6 压缩性气体流动 1.7 气体喷射流
• 流体力学发展简史
Ⅰ、前30000年~前3000年 以“水-火-风”的初步利用为特征: 石器、陶具、风帆、水钟、引水灌溉
常温常压下,空气分子数为: 2.7×1016个分子/mm3. 在10-9mm3体积内,有空气分子2.7×107个,足够多的 分子使流体的物理量仍具有统计平均的性质
连续介质模型在稀薄气体中不适用
1.2 气体的主要物理性质
1.2.1 压缩性 1.2.2 粘性
1.2.1 压缩性
众所周知,气体体积是随压力和温度而变化的,并且有
气体没有固定的形状和体积,能自发充满任何容器,具有很 强的压缩性,体积膨胀系数也很大。
气体力学是从宏现角度研究气体平衡和流动规律及其应用的 一门工程科学。
气体力学理论在发展无机材料窑炉设计的技术指导和正确进 行窑炉操作方面是不可缺少的基础理论。无机材料窑炉中的气体 有多种,而主要的是空气和燃料气体及烟气。它们起着雾化剂、 助燃剂、反应剂、载热体等作用。
或 同理可导出
p1A p3 A gH3 A 0
p1 p3 gH3
p1 p2 gH2
(1-10) (1-11)
图 1-1 气体静压平衡
对于气柱中任何一面,设其距底面(1面)高度为Hi,静 压为Pi,则可列出
p1 p2 gH2 p3 gH3 pi gHi
(1-12)
F du A
dy
N
(1-6)
式中:为流层间的速度梯度,1/s;A为流层间的接触面积,m2;
比例系数μ称为动力粘性系数,简称粘度,N·s/m2。还用到另一
种粘度,是流体动力粘度与密度之比,以表示,即
/ m2 / s (1-7)
v 具有运动学量纲,故又称运动粘度。
气体的粘度与气体种类、温度以及压力有关。温度升高时,
任何静止状态的气体只受自身质量力(重力)与外界压力的作用。 如图1-1,静止的气体中,取一底面为Am2,高度为H3m的气体柱。因为静止, 此气柱在水平和垂直方向所受外力的合力必为零。设1面总静压为p1A (垂直向上),3面处总压为p3A (垂直向下),气柱本身的质量力为 gH3 , 由于气体静止,则
§1.2.2 流体的粘性
粘性: 流体抵抗变形的能力
牛顿 粘性实验:
两平板间充满粘性液体,下板不动,上板以常速U运 动,实验表明,与上板接触的液体以速度U随上板运
动,近贴下板的液体的速度为零。两板间的液体的 速度呈线性分布。
施加的力F,与速度U成正比,与上板面积A正比, 与距离h成反比,
1.2.2 粘性
建立方程组与定解条件-求解析解-算例验证 优点:普适性好 缺点:数学难度大,分析解有限
数值计算
确定方程组与定解条件-选用适当数值方法-算例编程计算 优点:应用面广泛,结果直观--数值实验 缺点:近似性、不稳定性
连续介质假设:
流体由流体质点(微团)组成,流体质点充满 一个空间体积时不留任何空隙,流体质点仍由大 量分子构成,流体质点所携带的物理量是构成质 点的分子物理量的统计平均值,因而其物理量是 连续分布函数。
V / T const或T const
(1-3)
上式还可以写成
Vt
V0
T
/ T0即Vt
V(0 1+
1 273
t)
(1-4)
t
0
T
/ T0即t
(0 1+
1 273
t)
(1-5)
气体分子间距大,当压力或温度发生变化时,其体积会发生 较明显的变化,对理想气体可由理想气体状态方程算出。在气体力 学中,当压力或温度发生变化时密度可视为常数的气体称为不可压 缩流体;反之,称为可压缩流体。在压力变化不大(压差小于10kpa) 或流速不太高(小于70m/s)的条件下,气体的密度变化很小,可以将 密度(或比容)视为定值,为了简化起见,工程上也可近似视为不可 压缩流体。这种简化处理的概念称为流体的不可压流体模型。
从式(1-12)可见,对于静止气体,任一高度上其Pi与 gHi
之和为一常数。式 (1-12)即气体平衡方程。
1.设海c平面,上气大体气压压力力p随为高pa度,当z高变度化变关化系引为起:密度变化忽略不计时
pa gzi pi
(1-12a)
结论:随着高度增加,大气压力减少;
2.重力作用下的不可压缩静止液
纵观整个窑炉工作过程,从固体燃料的气化,液体燃料的雾化,气体 燃料的入炉,气态燃烧产物加热物料,烟气离炉经烟道、余热回收设备, 再从烟囱排出,自始至终都与气体流动相关联。如气流的分布状况对窑炉 内压力和温度的分布以及控制有影响;气流的流动状态、速度和气流的流 动方向对炉内热交换过程有影响;气体的压强和流动阻力对排烟系统和装 置的设计有影响;气流的混合对燃料燃烧过程有影响;同时窑炉中的气体 流动也常伴随有燃烧,传热、传质以及某些化学反应,它们对气体的流动 又有一定的影响。可见,无机材料窑炉的某些特性和热交换过程是与气体 的运动有着密切关系的。而窑炉中气体流动对传热的影响又是热工技术人 员最感兴趣的问题。本章研究的中心问题是气体流动。
各种气体粘度及其与温度关系,只能通过实测的方法才能得到。有关
数据列于附录I中。压力不太高时气体混合
B
M
0.5 B
)
m
(
X
B
M
0.5 B
)
(1-8)
式中XB、MB分别为任一组分的摩尔分数和分子量。
粘性流体与理想流体
实际流体都具有粘性,可称为粘性流体,其运动规律复杂。为研究 方便,有必要引入理想流体概念,即假设流体不存在粘性,如此较易获 得理论结论。然后考虑粘性,通过理论与试验途径,进行修正,再得到 实际流体的规律。
4.在重力作用下不可压缩静止流体中任意点都受 到自由表面压强的相同作用,自由表面压强的任 何变化,都会引起流体内所有流体质点压强的同 样变化。
流体静力学方程的应用——压力测量
已知两个容器中A、B两点的位置高度一样。由 于1、2两点在等压面上,所以
p1 p2
pA 1gh1 pB 1gh2 2 gh