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化工热力学课件-第二章流体的p-V-T关系

宏观定义
pV RT Z 1
物理意义
1. 分子间没有作用力 2. 分子本身不占有体积
1. 理想气体可否被液化(或固化)？ 2. 实际气体何时可近似为理想气体？
非理想性
• 分子有大小和形状（几何特性）：
硬球软球哑铃状链状拓扑结构….
• 分子间有作用力（化学特性）：
作用力包括吸引与排斥两部分，吸引部分又可分解为：色散、偶极和多极、氢键、链的连接性等
例2/4-1 已知SO2在431 K下,第二、三Virial系数分别为： B=－0.159 m3kmol-1 C=9.0×10-3 m6kmol-2 试计算SO2在431 K、1 MPa下的摩尔体积为多少？
解：
用舍项Virial方程：
Z
PV RT
1
B V
C V2
将p=1×106 Pa，R=8.314×103 m3 ·Pa·kmol-1K-1， B=－0.159 m3kmol-1，C=9.0×10-3 m6kmol-2，T=431 K 代入上式中并整理后得
及（b）饱和液相的摩尔体积。（正丁烷在此状况下适用RK状态方程。）饱和汽相与液相的摩尔体积实验值分别为2482 cm3mol-1
和115.0 cm3mol-1。
解2/5-2：
由附录B1查得正丁烷的Tc及pc值，并求得：
Tr
350 425.2
0.8232
pr
0.9457 3.799
0.2489
由(2/5-14)式可求出参数q , :, 及(Tr)值由表2/5-1中查得
Tr=0.7时: 球形分子logprS = -1 其它流体的 logprS < -1
考虑到一般流体与简单流体的差别，提出偏心因子的概念。

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流体力学基础讲解PPT课件

措施。
05
流体流动的湍流与噪声
湍流的定义与特性
湍流定义
湍流是一种高度复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动。在湍流中，流体的各种物理参数，如速度、压力、温度等都随时间与空间发生随机的变化。
湍流特性
湍流具有随机性、不规则性、非线性和非稳定性等特性。在湍流中，流体的速度、方向和压力等都随时间和空间发生变化，形成复杂的涡旋结构。
环境流体流动与环境保护
要点一
环境流体流动
环境中的流体流动对环境保护具有重要影响。例如，大气中的气流会影响污染物的扩散和迁移，水流会影响水体中的污染物迁移和沉积等。
要点二
环境保护
通过对环境中的流体流动进行研究和模拟，可以更好地了解污染物扩散和迁移规律，为环境保护提供科学依据。同时，通过合理规划和设计流体流动系统，可以有效降低污染物对环境的影响，保护生态环境。
04
流体流动的能量转换
能量的定义与分类
总结词
能量是物体做功的能力，可以分为机械能、热能、电能等。在流体力学中，主要关注的是机械能中的动能和势能。
详细描述
能量是物体做功的能力，它有多种表现形式，如机械能、热能、电能等。在流体力学中，我们主要关注的是机械能，它包括动能和势能两种形式。动能是流体运动所具有的能量，与流体的速度和质量有关；势能则是由于流体所处位置而具有的能量。
流体流动噪声
流体流动过程中产生的噪声主要包括机械噪声和流体动力噪声。机械噪声主要由机械振动和摩擦引起，而流体动力噪声主要由湍流和流体动力振动引起。
噪声控制
为了减小流体流动产生的噪声，研究者们提出了各种噪声控制方法，如改变管道结构、添加消音器和改变流体动力特性等。这些方法可以有效降低流体流动产生的噪声。

流体的运动共49张PPT

流体特性
流体具有易流动性、无固定形状、抗压性、表面张力等特性。其中，易流动性是流体最显著的特点，使其能够适应容器的形状并传递压力。
流动类型及特点
01 02
层流
层流是指流体在流动过程中，各质点沿着一定的轨迹做有规则的平滑运动。层流具有流速分布均匀、流线平行且连续、质点间无相互混杂等特点。
湍流
Pa）。
压强
流体中某点的压力与该点处流体密度的比值，用符号$rho$表示，单位是千克每立方米（kg/m³）。
压力与压强的关系
$p = rho gh$，其中$g$是重力加速度，$h$是该点距流体自由表面的垂直距离。
浮力原理及应用
01
02
03
04
浮力
浸在流体中的物体受到流体竖直向上的托力，其大小等于物
流线、流管、流量等，以及连续性方程、伯努利方程等重要原理
。
黏性流体的运动
分析了黏性对流体运动的影响，包括层流和湍流的形成机制、雷诺数等概念。
流体的基本性质和分类
介绍了流体的定义、特性以及不同类型的流体，如牛顿流体和非牛顿流体。
流体机械能转换
介绍了流体机械能转换的基本原理，如泵、风机、涡轮机等设备的工作原理和性能参数。
人工明渠
人工开挖或建造，具有规则的几何形状，水流条件相对简单。
涵洞和隧洞
水流在封闭空间内流动，受边界条件限制，流速分布和能量损失有特定规律。
明渠均匀流和非均匀流现象
均匀流
流速沿程不变，水面线呈水平或倾斜直线，常见于长直渠道或水槽实验。
非均匀流
流速沿程变化，水面线呈曲线，分为渐变流和急变流，常见于天然河道和复杂渠道。
前沿研究领域介绍

第一章流体流动精品PPT课件

2021/2/20
12
Mm M1 y1 M 2 y2 Mn yn
y1 , y2 yn ——气体混合物中各组分的摩尔(体积)分数。
（二）比体积
单位质量流体的体积。
vV 1
m
m3/kg
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13
三、流体静力学基本方程式
设流体不可压缩， Const.
重力场中对液柱进行受力分析：
2021/2/20
19
2. 倒U形管压差计指示剂密度小于被测流体密度，
如空气作为指示剂
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
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20
3. 斜管压差计
适用于压差较小的情况。 R' R
sin
值越小，读数放大倍数越大。
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21
4. 微差压差计
密度接近但不互溶的两种指示液A和C ( A C ) ；扩大室内径与U管内径之比应大于10 。
整理得
p1 p2 (0 )gR
若被测流体是气体， 0 ，则有 p1 p2 Rg 0
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18
讨论： ① U形管压差计可测系统内两点的压力差，当将U形管一端与被测点连接、另一端与大气相通时，也可测得流体的表压或真空度；
② 指示液的选取：指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应；其密度要大于被测流体密度。应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。
pA pB 而 pA pa gh
pB pa 0 gR
B A
所以
h 0 R
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24
（三）液封高度的计算
液封作用：
确保设备安全：当设备内压力超过规定值时，气体从液封管排出；

第3章流体运动学ppt课件

t
div( u )
0
——连续性方程的微分形式
t
不可压缩流体即
c
divu 0 ux uy uz 0 x y z
例：已知速度场
ux
1
y2 x2
uy
1
2xy
uz
1
2tz
t2
此流动是否可能出现？解：由连续性方程：
(ux ) (uy ) (uz ) 2t (2x) 2x (2t) 0
(uz )
z
dxdydzdt
dt时间内，控制体总净流出质量：
M
M x
M
y
M z
(
u
x
x
)
(u y )
y
(
u
z
z
)
dxdydzdt
udxdydzdt
div(
u )dxdydzdt
由质量守恒：控制体总净流出质量，必等于控制体内由于密度变化而减少的质量，即
div(u)dxdydzdt dxdydzdt
➢ 根据流线的定义，可以推断：流线不能相交，也不能转折；
➢ 在恒定流情况下，迹线与流线重合。
➢迹线和流线最基本的差别是：
迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线(与拉格朗日观点对应); 流线是同一时刻、不同流体质点速度矢量与之相切的曲线(与欧拉观点相对应)。
例：已知速度ux=x+t，uy=－y+t 求：在t=0时过（－1，－1）点的流线和迹线方程。
微团的角变形：1
2
1 2
u y x
ux y
dt
xydt
xy
1 2
u y x
ux y
是微团在xoy平面上的角变形速度

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一章流体流动ppt课件

[例1-3]：已知苯与甲苯混合液中苯的质量分数为0.6.试求混合液在20℃下的密度。
解：从附录四查的20℃下苯的密度为879kg/m2，甲苯的密度为867kg/m3
1 0.60.4
m 879 867 求得混合液的密度为：m874kg/m3
20
三、流体静力学基本方程
(一)相对静止状态流体受力情况
两扩张室中液面不致有明显的变化。
按静力学基本方程式可推出:
P1－P2＝Δ P＝Rg（ρ a－ρ b）式中ρa、 ρb——分别表示重、轻两种指示液
的密度，kg/m3。
对于一定的压差，（ρa－ρb）愈小则读数R
愈大，所以应该使用两种密度接近的指示液。
30
[例1-4]用普通U型管压差计测量气体管路上两点压差，指示液为水，读数R为1.2cm，为扩大读数
（z4－z2）－ρg（z7－z6）则蒸汽的表压为
p－pa=ρ0g（z0－z1+ z4－z5）－ρg（z4－
z2+z7－z6） =13600×9.81×(2.1－0.9+2.0－0.7)－
1000×9.81× (2.0－0.9+2.5－0.7)
=305kPa
34
[例1-6]：常温水在管道中流动，用双U型管测两点压差，指示液为汞，其高度差为 100mmHg，计算两处压力差如图：
23
位压头（potential tential head）：
第一项Z为流体距基准面的高度，称为位压头。若把重量 mg的流体从基准面移到高度Z后，该流体所具有的位能为
mgZ。单位质量流体的位能，则为 mgz/mg=z 。即上式中
Z（位压头）是表示单位重量的流体从基准面算起的位能 Zg(potential energy)。

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流体画课件PPT

渲染法
总结词
通过细腻的渲染技巧，使画面呈现出柔和、自然的渐变效果。
详细描述
渲染法是一种细腻的技法，通过将不同浓度的颜料进行混合和叠加，使画面呈现出柔和、自然的渐变效果。这种技法需要掌握颜料的稀释比例和涂刷技巧，以及颜料的干燥时间和速度。通过渲染法，可以使画面更加柔和和自然，增加作品的情感表达力和艺术感
细节处理
在完成基础绘制后，对画面进行深入的细节处理，增强画面的层次感和立体感。
审视与调整
完成绘画后，审视作品，对不满意的地方进行微调，使画面更加完美。
创作技巧
控制颜料用量
掌握颜料的用量，避免过少或过多，影响画面
效果。
运用画笔技巧
运用不同的画笔技巧，如点、线、面等，创造出丰富的纹理和效果。
染力。
03
流体画创作实践
创作流程
准备工具
选择合适的画笔、调色板、颜料等，确保工具齐全且质量良好。
构思画面
在开始绘画前，先进行构思，确定要表达的主题和画面布局。
基础绘制
使用画笔蘸取适量的颜料，在画布上进行基础绘制，确定画面的基本框架和色彩基调。
流动效果
通过控制画笔的走向和颜料的滴落，创造出流动的纹理和效果。
以抽象为主题，通过自由的流动和色彩搭配，表现出独特的视觉效果和艺术感。
04
流体画的应用与拓展
艺术创作
抽象艺术
流体画以其独特的流动性和随机性，为抽象艺术创作提供了无限
可能。
表现主义
通过流体画的自由流动和色彩变化，可以表现情感和内心的感受。
装饰艺术
流体画可以作为室内装饰的一部分，为空间增添独特的艺术气息。
控制流动法
总结词

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化工热力学课件-第二章 流体的p-V-T关系

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第一章流体流动精品PPT课件

第3章流体运动学ppt课件

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