化工原理流体流动小结
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（6）位能基准面的选取， Z—截面中心到基准水平面的 距离， g—9.81 。
（7）u涉及到连续性方程、流量与流速关系
u1 A1 ? u2 A2 ? ? ? uA ? 常数Vs
A —流通截面积（计算）
u ? Vs A
管径选择：
ws ? Vs? ? uA ? ? GA
取决于流量与流速，流量一定，则主要为流速
?
p2
?
条件：稳态流动、不可压缩、理想流体、无外加
功、重力场
黏度为0的流体（或流动阻力为 0的流体）。
意义： 理想流体在管路内作稳定流动而又无外功 加入时，流体的各种机械能（位能、静压 能、动能）之间可相互转换，但其总和保 持不变。
柏努利方程式
gZ 1 ?
u12 ? 2
p1
?
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We
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gZ 2 ?
u??
d? ? 设备费? 管径的表示方法 ?38? 3
阻力?? 操作费? 如何计算管内径
（8）W e：设备参数
N e ? We ?ws
N ? Ne
?
（9）流动阻力（能量损失）
起因：流体具有黏性（表现为内摩擦力）。
? 直管
l u2
hf1? 2 ? ? d 2
层流 ? ? 64 ，? u 数学推导
Re
Re ≥4000 时，湍流；
2000<Re<4000 时，过渡区。
当量直径
流通截面积 de ? 4rH ? 4 被流体润湿的周边长度
套管环隙 de ? Di ? do 黏度单位换算 1cP ? 10?3 Pa ?s
两种流型基本特点（本质区别）： 层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的
方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不 混合；
湍流 ? ? ? ( Re , ? ) 量纲分析法
d 完全湍流， ? u2
局部
hf
?
?
u2 2
hf
?
?
le d
u2 2
ζ进口 = 0.5 ζ出口 = 1
注意：若管件两端的直径不同， le指管径小的
管子的直管长度， u为小管中流速。
流型判断： Re ? ?du
?
Re ? ? deu ?
Re ≤2000 时，层流；
湍流（或紊流） ：流体质点除了沿管轴方向向前 流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方 向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。
管截面上速度分布：
层流（或滞流）：呈抛物线， u=0.5umax ； 湍流（或紊流） ：呈舌形分布。
流体静力学基本方程式 ? 描述流体静止时规律
(1) 形式： p下 ? p上 ? h ?g ? 压力形式
p1 ?
?
gz1 ?
p2
?
?
gz 2
? 能量形式
(2) 意义：静止流体内部静态机械能处处相等
(3) 等压面的四个条件： 静止、连续、同一液体、同一水平面
(4) 应用： 求压强、压差、液位、液封高度以及 判断流向。
U形压差计测量公式：
?p1 ? z1?g?? ?p2 ? z2?g?? R ?? i ? ? ?g
? ???
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流量计 （1）测量原理：
流动过程中静压能与动能之间的相互转换 （2）测速管（皮托管）测的是点速度
（3）压强表示方法应一致，即同为绝压或同为表压。
压强的表示：绝对压、表压、真空度
压强表? 表压、真空表 ? 真空度 （4）压强的单位换算。
Pa=N/m 2、mH 2O、mmHg 、atm 、at=kgf/cm 2
（5）密度：液体 ? ? f ?t? 查资料
气体 ? ? f ?p，t ?? pM
RT
理想流体在管路内作稳定流动而又无外功加入时流体的各种机械能位能静压作图标明流体的流动方向定出上下游截面明确流动系统的衡算范围截面的选取与流体的流动方向相垂直
第一章 流体流动 流体基本概念 1.严格定义：
运动时各质点间可以相互改变相对位置的物体
2.流体包括气体与液体。
3.基本特性：具有流动性、黏性、可压缩性等
（3）孔板流量计与文丘里流量计：恒截面、变压差 转子流量计：恒压差、变截面 使用方法
u
2 2
2
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J kg
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Hf
J N
（1）作图，标明流体的流动方向，定出上、下游截 面，明确流动系统的衡算范围 ；
（2）截面的选取 与流体的流动方向相垂直； 两截面间流体应是稳态连续流动； 截面宜选在已知量多、计算方便处； 未知数应包含在两截面间或截面上。
流体流动规律
1.连续性方程—质量守恒
不可压缩流体 u1 A1 ? u2 A2 ? ? ? uA ? 常数Vs 反映稳态流动系统中，流量一定时管截面上流
速的变化规律，该规律与管路的安排以及管路
上是否有管件、阀门、输送设备无关。
2.柏努利方程—能量守恒
gZ 1 ?
u12 2
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p1
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（7）u涉及到连续性方程、流量与流速关系
u1 A1 ? u2 A2 ? ? ? uA ? 常数Vs
A —流通截面积（计算）
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管径选择：
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取决于流量与流速，流量一定，则主要为流速
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条件：稳态流动、不可压缩、理想流体、无外加
功、重力场
黏度为0的流体（或流动阻力为 0的流体）。
意义： 理想流体在管路内作稳定流动而又无外功 加入时，流体的各种机械能（位能、静压 能、动能）之间可相互转换，但其总和保 持不变。
柏努利方程式
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阻力?? 操作费? 如何计算管内径
（8）W e：设备参数
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（9）流动阻力（能量损失）
起因：流体具有黏性（表现为内摩擦力）。
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层流 ? ? 64 ，? u 数学推导
Re
Re ≥4000 时，湍流；
2000<Re<4000 时，过渡区。
当量直径
流通截面积 de ? 4rH ? 4 被流体润湿的周边长度
套管环隙 de ? Di ? do 黏度单位换算 1cP ? 10?3 Pa ?s
两种流型基本特点（本质区别）： 层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的
方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不 混合；
湍流 ? ? ? ( Re , ? ) 量纲分析法
d 完全湍流， ? u2
局部
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ζ进口 = 0.5 ζ出口 = 1
注意：若管件两端的直径不同， le指管径小的
管子的直管长度， u为小管中流速。
流型判断： Re ? ?du
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Re ? ? deu ?
Re ≤2000 时，层流；
湍流（或紊流） ：流体质点除了沿管轴方向向前 流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方 向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。
管截面上速度分布：
层流（或滞流）：呈抛物线， u=0.5umax ； 湍流（或紊流） ：呈舌形分布。
流体静力学基本方程式 ? 描述流体静止时规律
(1) 形式： p下 ? p上 ? h ?g ? 压力形式
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(2) 意义：静止流体内部静态机械能处处相等
(3) 等压面的四个条件： 静止、连续、同一液体、同一水平面
(4) 应用： 求压强、压差、液位、液封高度以及 判断流向。
U形压差计测量公式：
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流动过程中静压能与动能之间的相互转换 （2）测速管（皮托管）测的是点速度
（3）压强表示方法应一致，即同为绝压或同为表压。
压强的表示：绝对压、表压、真空度
压强表? 表压、真空表 ? 真空度 （4）压强的单位换算。
Pa=N/m 2、mH 2O、mmHg 、atm 、at=kgf/cm 2
（5）密度：液体 ? ? f ?t? 查资料
气体 ? ? f ?p，t ?? pM
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理想流体在管路内作稳定流动而又无外功加入时流体的各种机械能位能静压作图标明流体的流动方向定出上下游截面明确流动系统的衡算范围截面的选取与流体的流动方向相垂直
第一章 流体流动 流体基本概念 1.严格定义：
运动时各质点间可以相互改变相对位置的物体
2.流体包括气体与液体。
3.基本特性：具有流动性、黏性、可压缩性等
（3）孔板流量计与文丘里流量计：恒截面、变压差 转子流量计：恒压差、变截面 使用方法
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（1）作图，标明流体的流动方向，定出上、下游截 面，明确流动系统的衡算范围 ；
（2）截面的选取 与流体的流动方向相垂直； 两截面间流体应是稳态连续流动； 截面宜选在已知量多、计算方便处； 未知数应包含在两截面间或截面上。
流体流动规律
1.连续性方程—质量守恒
不可压缩流体 u1 A1 ? u2 A2 ? ? ? uA ? 常数Vs 反映稳态流动系统中，流量一定时管截面上流
速的变化规律，该规律与管路的安排以及管路
上是否有管件、阀门、输送设备无关。
2.柏努利方程—能量守恒
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