第三章流体输送(流体力学)资料

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流体流动与输送(课件)

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流体流动与输送(课件)
目录
• 流体流动基础 • 流体动力学 • 流体输送设备 • 流体输送工艺 • 流体流动与输送的优化设计
01
流体流动基础
流体的定义与分类
总结词
流体的定义与分类
详细描述
流体是指在受外力作用下，能够流动的物质。根据流体是否具有粘性，可以将流体分为牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体是指在剪切力作用下，其剪切应力与剪切速率成正比的流体，如水和空气等；非牛顿流体是指在剪切力作用下，其剪切应力与剪切速率不成正比的流体，如高分子溶液、悬浮液等。
。
流体流动的能量损失
流动损失的原因
介绍了流体在流动过程中由于摩擦和局部阻力所造成的能量损失。
流动损失的计算
提供了计算流体流动损失的方法和公式。
减小流动损失的措施
介绍了一些减小流体流动损失的措施和技术，如减小流道粗糙度、采用减阻剂等。
03
流体输送设备
泵
离心泵
利用离心力使流体获得能量，从而克服管道阻力，实现液体的输送。
重力输送
利用重力将粉体从一个地方输送到另一个地方，常用于高度落差较大的情况。
05
流体流动与输送的优化设计
流体流动与输送的能效优化
01
02
03
节能设计
通过优化流体输送管道的结构和材料，降低流体输送过程中的阻力，减少能量损失，提高能效。
高效泵送技术
采用高效、低能耗的泵送设备，提高流体输送的效率，降低运行成本。
管道输送
通过管道将液体从一个地方输送到另一个地方，具有输送效

流体输送技术—流体动力学(化工原理课件)

gz1
p1
gz2
p2
——静止流体的伯努利方程（静力学方程）
➢ 3、如果以单位重量（1N）流体为计算基准，即将以单位
质量流体为计算基准的伯努利方程式中的各项除以g，此时
则有
z1
u12 2g
p1
g
We g
z2
u22 2g
p2
g
∑h
g
f
——实际流体的伯努利方程（以1N流体为计算基准，式中各项单位均为m）
连续性方程
连续性介质，即流体充满管道
前提假设
1 流体在系统中做连续稳定流动
衡算范围
2 管内壁、截面1-1'与截面2-2'之间
衡算基准
3 单位时间（1s）内通过管路的流体
连续性介质，即流体充满管道
根据能量守恒定律，则有： qm1=qm2，又 qm=uAρ
若将上式推广到管路上任何一个截面，则有： qm=u1A1ρ1=u2A2ρ2=…=unAnρn=常数 ——连续性方程
化工原理
流量
流速
描述流体流动规律的基本物
理量
➢ 在稳定流动系统中，各物理量的大小仅随位置变化、不随时间变化。
➢ 在不稳定流动系统中，各物理量的大小不仅随位置变化、而且随时间变化。
工业生产中的连续操作过程，若生产条件控制正常，则流体流动多属于稳定流动
➢ 此时，流动系统中的各物理量之间有没有关系呢？
2
衡算基准
截面0-0′为基准水平面
衡算范围
3 截面1-1′和截面2-2′之间
➢ 两个截面中心距基准水平面的垂直距离分别为z1、z2
➢ 两截面处的流速分别为u1、u2 ➢ 两截面处的压力分别为p1、p2 ➢ 流体在两截面处的密度为ρ

流体力学课件_第3章_一元流体动力学基础(下)

A
2. 急变流
动压强特性：在断面上有
3.控制断面的选取：控制断面一般取在渐变流过水断面或其极限情况均匀流断面上。
想一想
为什么在总流分析法中需引入断面平均流速？即目的所在？
因为总流过水断面上各点的流速是不相等的。为了简化总流的计算，所以引入了断面平均流速来代替各点的实际流速。
第五节恒定总流连续性方程
取距基准面的铅直距离来分别表示相应断面的总水头与测压管水头。 • 测压管水头线是根据总水头线减去流速水头绘出的。
第十一节恒定气流能量方程式

虽然恒定总流伯努利方程是在不可压缩这样的流动模型基础上提出的，但在流速不高（小于 68m / s ) ，压强变化不大的情况下，同样可以应用于气体。
p1 α v p2 α v z1 + + = z2 + + + hw γ 2g γ 2g
二、控制断面的选取
1、渐变流的性质渐变流过水断面近似为平面，即渐变流是流线接近于平行直线的流动。均匀流是渐变流的极限。 2、动压强特性：在渐变流同一过水断面上，各点动压强按静压强的规律（2-11）式分布，如图的c-c断面，即
想一想
图中，过水断面上的动压强分布符合静压强分布规律的为： A 直管处 B 弯管处
第3章一元流体动力学基础（下）
重点内容： 1、总流分析方法； 2、恒定总流能量方程 1）恒定总流能量方程 2）能量方程的扩展 3）能量方程的应用掌握内容： 1、连续性方程 2、实际流体元流能量方程
第五节补充内容（伯努利方程基础概念）
一、概念 1.控制体：即在流场中划定的一个固定的空间区域，该区域完全被流动流体所充满。 2.控制断面：即控制体（流管）有流体流进流出的两个断面，如图中的1-1，2-2断面。

流体力学基础-第三章-一维流体动力学基础

1Q1dt 2Q2dt
1. 微小流束连续性方程
1Q1 2Q2 11dA1 22dA2
对不可压缩流体：
1 2 , Q1 Q2 1dA1 2dA2
1. 微小流束连续性方程推而广之，在全部流动的各个断面上：
Q1 Q2 ~ Q
拉格朗日法(Lagrange method)—“跟踪”法
拉格朗日法是将流场中每一流体质点作为研究对象，研究每一个流体质点在运动过程中的位置、速度、加速度及密度、重度、压强等物理量随时间的变化规律。然后将所有质点的这些资料综合起来，便得到了整个流体的运动规律。即将整个流体的运动看作许多流体质点运动的总和。
d 2 4A d 4R d x
非圆形截面管道的当量直径 x
D 4A 4R x
R
关于湿周和水力半径的概念在非圆截面管道的水力计算中常常用到。
五、一维流动模型
一维流动：流动参数是一个坐标的函数；二维流动：流动参数是两个坐标的函数；三维流动：流动参数是三个坐标的函数。
二维流动→一维流动
（1）（a,b,c）=const ，t 为变数，可以得出某个指定质点在任意时刻所处的位置。（2）（a,b,c）为变数，t =const，可以得出某一瞬间不同质点在空间的分布情况。
流体质点速度为： x a，b，c，t
流体质点加速度为：
v x x a，b，c，t a x t t 2 v y 2 y a，b，c，t a y 2 t t vz 2 z a，b，c，t a z t 2 t
动方向的横断面, 如图中的 1-1，2-2 断面。又称为有效截面，在流束中与各流线相垂直，在每一个微元流束的过水断面上，各点的速度可认为是相同的。

工程流体力学-第三章

三、流管、流束和总流
1. 流管：在流场中任取一不是流线的封闭曲线L，过曲线上的每一点作流线，这些流线所组成的管状表面称为流管。 2. 流束：流管内部的全部流体称为流束。 3. 总流：如果封闭曲线取在管道内部周线上，则流束就是充满管道内部的全部流体，这种情况通常称为总流。 4. 微小流束：封闭曲线极限近于一条流线的流束。
ax

dux dt

dux (x, y, z,t) dt

ux t
ux
ux t
uy
ux t
uz
ux t
ay

du y dt

duy (x, y, z,t) dt

u y t
ux
u y t
uy
u y t
uz
u y t
az

du z dt

duz (x, y, z,t) dt
x x(a,b,c,t)
y y(a,b,c,t)
z z(a,b,c,t)
欧拉法中的迹线微分方程
速度定义
u dr (dr为质点在时间间隔 dt内所移动的距离) dt
迹线的微分方程
dx dt

ux (x, y, z,t)
dy dt uy (x, y, z,t)
dz dt uz (x, y, z,t)
说明：（1）体积流量一般多用于表示不可压缩流体的流量。（2）质量流量多用于表示可压缩流体的流量。
(3) 质量流量与体积流量的关系
Qm Q
(4) 流量计算单位时间内通过dA的微小流量
dQ udA
通过整个过流断面流量
Q dQ udA A

《流体输送》PPT课件

3〕HT与VT的关系
令：A=u2/g
B= u2ctgβ2/g2πr 2b2
HT=A-BV 直线〔三条〕
一般采用后弯叶片，原因：
2.3、离心泵的性能曲线
2.3.1．实际的H～V线 1、实际情况为: ① 叶片数目是有限的6～12片，叶片间的流道较宽，这样叶片对液体流束的约束就减小了，使HT有所降低。 ② 液体在叶片间流道内流动时存在轴向涡流，导致泵的压头降低。
1、离心泵的汽蚀现象
汽蚀现象汽蚀状态：扬程比正常下降 3％
泵的安装以不发生汽蚀现象为依据
2、正常操作必须满足的条件
pk/ρg≥pv/ρg+e e＝0.3－0.5 我国e＝0.3 pv:饱和蒸汽压允许极限状态：pk允/ρg＝
pv/ρg+e pk到达pk允时，p2到达p2允
3、最大安装高度Hg,max的计算
3、最大安装高度Hg,max的计算
Hg,max=p1/ρg -pv/ρg△h允-∑Hf1-2 (2-20式)
一般△h允与泵的构造和尺寸有关，由实验测定，并同标绘于性能曲线图上。
实验条件为大气压
3、最大安装高度Hg,max的计算
2〕允许汲上真空度 HS,允计算在1-2截面间列柏式 p1/g=Hg,max+p2允/ρg
工作原理：离心式往复式旋转式流体作用式〔如喷射式〕
一．离心泵的工作原理及主要部件
1．构造
1〕叶轮：叶轮内6～12片弯曲的叶片
作用：原动机的机械能→液体→静压能↑和动能↑
一．离心泵的工作原理及主要部件
叶轮按其构造形状分有三种：
① 闭式：前后有盖板
② 半闭式：前有盖板
③敞式〔开式〕：前后无盖板

流体输送原理

流体输送原理流体输送是指将液体或气体从一个地方输送到另一个地方的过程，通常涉及到管道、泵、阀门等设备。

流体输送原理是指在流体输送过程中涉及到的物理、化学和工程原理，包括流体力学、热力学、动力学等方面的知识。

了解流体输送原理对于设计和操作输送系统是非常重要的。

首先，流体输送原理涉及到流体力学。

流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科，它研究流体在静止和运动状态下的力学性质。

在流体输送过程中，我们需要考虑流体的黏性、密度、速度等因素，以及流体在管道中的流动状态，这些都是流体力学所涉及的内容。

了解流体力学可以帮助我们设计合适的管道尺寸、选择合适的泵和阀门，以及预测流体在输送过程中的行为。

其次，流体输送原理还涉及到热力学。

热力学是研究物质的热力学性质和热力学过程的学科，它研究能量转化和传递的规律。

在流体输送过程中，我们需要考虑流体的温度、压力、热量传递等因素，以及流体在输送过程中的能量损失和增加，这些都是热力学所涉及的内容。

了解热力学可以帮助我们选择合适的绝热材料、设计合适的绝热层，以及预测流体在输送过程中的温度和压力变化。

此外，流体输送原理还涉及到动力学。

动力学是研究物体运动规律和力的学科，它研究物体在受到外力作用下的运动状态。

在流体输送过程中，我们需要考虑流体在管道中的流速、流量、压力损失等因素，以及流体在输送过程中受到的阻力和加速度，这些都是动力学所涉及的内容。

了解动力学可以帮助我们选择合适的泵和阀门、设计合适的管道布局，以及预测流体在输送过程中的流动特性。

综上所述，了解流体输送原理对于设计和操作输送系统是非常重要的。

流体输送原理涉及到流体力学、热力学和动力学等方面的知识，包括流体的黏性、密度、速度、温度、压力、热量传递、流速、流量、压力损失等因素。

只有深入了解流体输送原理，我们才能设计出安全、高效的输送系统，确保流体能够顺利、稳定地输送到目标地点。

希望本文能够帮助读者更好地理解流体输送原理，为实际工程应用提供参考。

流体力学在流体输送中的应用

流体力学在流体输送中的应用流体力学是研究流体运动以及与其相关的力学性质的学科。

在工程领域，流体力学的应用十分广泛，其中之一就是在流体输送过程中的应用。

流体输送指的是将液体、气体或者可流动的固体以某种方式从一个地方输送到另一个地方。

在流体输送的过程中，流体力学的理论和方法能够有效地解决各种问题，提高输送效率和安全性。

一、流体力学在管道输送中的应用管道输送是最常见的流体输送方式之一。

在管道输送中，流体力学的理论和方法帮助我们解决了许多重要问题。

例如，通过研究流体在管道中的流量分布和速度场分布，可以确定管道的直径、材料和泵站的位置，从而确保流体的正常输送。

此外，通过对管道摩擦阻力的计算和分析，可以减少能量损失和提高输送效率。

流体力学还可以用来预测和防止管道中的压力波，确保管道系统的稳定性和安全性。

二、流体力学在水利工程中的应用水利工程是流体力学应用的重要领域之一。

在水利工程中，流体力学的理论和方法被广泛应用于河流、水库、水电站等水利设施的设计和运行中。

通过研究河流的流速和流量分布，可以确定水利工程结构物的位置和形状，从而减少水流对结构物的冲击力。

同时，利用流体力学的原理，可以计算水流的能量损失和流速分布，优化水利工程的设计和运行方案，提高对水资源的利用效率。

三、流体力学在海洋工程中的应用海洋工程是流体力学应用的又一个重要领域。

在海洋工程中，流体力学的理论和方法被用来解决海洋环境中的各种问题。

例如，通过研究海洋中的风、浪和潮流等因素，可以确定海洋工程结构物的形状和尺寸，提高其的抗风、抗浪和抗潮能力。

流体力学还可以帮助我们了解海洋中的沉积物运动规律，预测海洋沉积物的分布和演变，为海洋资源的开发和海洋环境的保护提供科学依据。

四、流体力学在航空航天工程中的应用航空航天工程是流体力学应用的另一个重要领域。

在航空航天工程中，流体力学的理论和方法被广泛应用于飞行器的设计和性能预测中。

通过研究飞行器的气动特性，可以确定其的升力和阻力，改进飞行器的机翼和外形设计，提高其的飞行性能和燃油经济性。

流体输送PPT课件

H = 18m
(2)管路系统 qv 15/3600 4.17103m3/s
u qv /A
4 .1 7 1 03 0.785 0.0692
1.12m/s
第14页/共52页
u qv /A
4 .1 7 1 03 0.785 0.0692
1.12m /s
l u2
124 1.122
Hf
λ d
2g
0.03
3.45m
0.069 29.81
H ΔZ Δp Δu2 ρg 2g
Hf
8.5 300000 1.122 3.45 1060 9.8 2 9.8
H 40.9m
两者qv相近，但泵H远小于管路系统所需H ，不能完成
第15页/共52页
第二节其他类型的泵
除离心泵外，其他类型的泵：往复泵和旋转泵都属正位移泵，流量只与活塞和转子的位移有关
第5页/共52页
习题1（p.78）求离心泵的压头H
吸入管d1 = 350mm,吸入口pvm = 29.3kPa,排出管d2 = 310mm，排出口pg = 350kPa，两表间垂直距离350mm,流量540m3/h
解 Δp = pg + pvm = 350+29.3 = 379.3 kPa
u1
1. 离心式通风机的结构和工作原理结构类似离心泵，主要由叶轮、机壳和机座组成
第23页/共52页
2.离心式通风机的性能参数
(1) 风量 qv 以吸入状态计的体积流量，常用m3/h
(2) 风压
全风压
pt
pt ρw
ρg(z2 z1 )
(Pa)
(p2 p1
)
ρ
u22

流体输送技术—流体静力学(化工原理课件)

压力的单位
国际单位Pa （N/m2）
标准大气压（atm）
工程大气压（at）
液柱高度（如 mH2O或 mmHg等）
1 atm=1.033 kgf/cm2=1.013×105 N/m2=760 mmHg=10.33 mH2O 1 at=1 kgf/cm2=9.807×104 N/m2=735.6 mmHg=10 mH2O
➢（3）在静止、连通、均质的液体内，处于同一水平面上的各点的压强都相等（等压面）。
➢（4）压强（当 p0=0 时）或压差可用一定高度的液体柱表示。
测量化工生产管路中的压力和压力差
测量化工生产设备中的液位
求解方法
推导
流体静力学基本方程
讨论
流体静力学基本方程有哪些应用？
化工原理
测量压力
所以 A-B ≈ A，则有：p1-p2 ≈ AgR
表压力
真空度
U形管压差计
管道
大气
当管道内的压力大于大气压时，测量值反映的是设备或管道内的绝对压力与大气压力之差，也就是表压力。
U形管压差计
大气
管道
当设备或管道内的压力小于大气压时，测量值反映的是设备或管道内的大气压力与绝对压力之差，也就是真空度。
p1
ρA
p2 Z2
Z1
静止流体的压强
p1A+gA （Z1-Z2）=p2A
化简
p2=p1+g （Z1-Z2）
p1
ρA
p2 Z2
Z1
静止流体的压强
p2=p1+g（Z1-Z2）
两边同时除以ρ整理
gz1
p1
gz2
p2
p0 p1
ρA

流体输送技术—流体的流动(化工原理课件)

dy
表示垂直于流体流动方向的速度变化率，称为速度梯度，单位1/s
B
牛顿黏性定律
比例系数μ称为黏性系数，或动力黏度，简称黏度，单位Pa•s
A
剪应力 du
dy
表示垂直于流体流动方向的速度变化率，称为速度梯度，单位1/s
B
服从此定律的流体称为牛顿型流体
. du
dy
不服从此定律的称为非牛顿型流
象
来的着色细直线开始呈波浪形，但仍保持较清晰的轮廓。
结
这种现象是一种过渡状态，不是一种独立的流动形态，受
果外界条件以及流动干扰的控制。
流速较大
现继续增大阀门，管内水流速度较大时，着色水与管内的水流象完全混合。
结流体质点除沿轴线方向作主体流动外，还在各个方向有剧烈果的随机运动，称为湍流，又可称为紊流。
玻璃直管
阀门
流速较小
现水槽中的液位恒定，当管内水流速度较小时，着象色水在管内沿轴线方向呈一条清晰的细直线。
结流体质点沿管轴方向作直线运动，分层流动，称果为层流，又可称为滞流。
本流体层流流动时，流体内部的分子通过微观随机质运动来传递动量、热量和质量。
流速增大
现
阀门开度增大，管内水流速度增大，当增至某一值时，原
流体在圆管内分层流动
流体在圆管内以不同的速度如同一层层的同心圆筒平行地向前运动。运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作用力，称为流体的内摩擦力，是流体黏性的表现，又称黏滞力或黏性摩擦力。
牛顿黏性定律
比例系数μ称为黏性系数，或动力黏度，简称黏度，单位Pa•s
A
内摩擦力
F A du
1 m2/s=104St=106cSt

《流体输送》PPT课件 (2)

以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u, P静 )。由于
涡流通道的截面逐渐增大， P动 P静。液体以较高的压力排出泵体，流到所需的场地。
❖由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。
❖叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。
➢真空泵。
泵的分类
1 按工作原理分
➢叶片式泵有高速旋转的叶轮。如离心泵、轴流泵、涡流泵。
➢往复泵靠往复运动的活塞排挤液体。如活塞泵、柱塞泵等。
➢旋转式泵靠旋转运动的部件推挤液体。如齿轮泵、螺杆泵等。
2 按用途分
➢清水泵适用于粘度与水相近的、无腐蚀性、不含杂质的流体，如离心泵。 ➢油泵
离心泵实际安装示意图
2.1B 离心泵的主要工作部件
1、叶轮：
叶轮的作用：将原动机的机械能传给液体，使液体的静压能和动压能均有所提高
半开式叶轮：吸入一侧无盖板，另一侧有盖板
闭式叶轮：两侧都有盖板
敞开式
半开式
封闭式
按吸液方式分：单吸：液体从叶轮一侧被吸入
双吸：液体从叶轮两侧被吸入
特点：敞开式叶轮制造简单、清洗方便，但叶轮和泵体不能很好地密合，部分液体会流回吸液侧，因而效率较低，适用于输送含杂质的悬
浮液半开式叶轮也适用于输送悬浮液闭式叶轮效率较高，但只适合于
输送清洁液体
闭式、半开式叶轮的后盖板与泵壳之间的缝隙内液体的压力较入口侧为高，这使叶轮遭受到向入口端推移的轴向推力，可在后盖板上钻几个小孔（称为平衡孔），减弱轴向推力，但
降低了泵的效率单吸式构造简单双吸式比较复杂，具有较大的吸液能力，基本上可以消除轴向推力

第三章流体输送(流体力学)

45
4. 离心泵性能的改变和换算
2）离心泵转速的影响
2 H A BQ 泵在原转速n下的特性曲线方程
n Q Q n n H H n
2
2
n 2 H A BQ n
n n 2 H A B Q n n H 转速增大
18
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19
单吸
双吸式： ①吸液量大 ②无轴向推力
双吸
20
2. 离心泵的主要部件
将输入的轴功提供给液体。叶轮上装有 1) 叶轮（Impeller）：
敞式、半敞式闭式
若干片叶片（通常6～8片）。
思考：哪种叶轮的输送效率最高？闭式叶轮的内漏较弱些，敞式叶轮的最大。
但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象
单吸式叶轮的吸液方式：
双吸式
单吸式
双吸式
23
2. 离心泵的主要部件
2) 泵壳（Volute）泵体的外壳，包围叶轮截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道思考：泵壳的主要作用是什么？（1）汇集液体，并导出液体；（2）能量转换装置：将部分动能转变成静压能
24
2. 离心泵的主要部件
3）导轮安装在叶轮之前，并随之同步转动（1）减小冲击能量损失
影响因素物性密度粘度转速 Δ<20% 叶轮直径 Δ<20%
43
流量(Q) 扬程(H)
效率(η) 轴功率(N)
泵
4. 离心泵性能的改变和换算
1）流体物性的影响（1）密度的影响对 H~Q 曲线、~Q 曲线无影响，
但N
QgH

，故，N~Q 曲线上移。
（2）黏度的影响: 当比20℃清水的大时，H，N，实验表明，当 <20cSt( 厘沲 ) 时，对特性曲线的影响很小，可忽略不计。 1厘沲=10-6m2/s 20℃清水的粘度=1厘沲

1-流体的流动与输送

绝压表压大气压压强
真空度
绝压绝对真空
pvac = pa－pab = － pm
图1-8 压强的基准和度量
1.1 流体静力学基本方程
1.1.3 流体的静力学基本方程式静止流体内部任一点的压力称为该点流体的静压力，其特点为：（1）在静止流体中，空间各点的静压强的数值不同，但作用于某一点不同方向上的压强在数值上是相等的；
思考题：
①若压差小，读数R小，除了选择合适的指示液使
（ρi - ρ）减小、R增大外，还有什么方法使R增大？ ②若指示液的密度ρi 小于被测流体密度ρ，又该怎样测压差？
1.1 流体静力学基本方程
（4）微差压差计（双液体U管压差计）(Micromanometer )
p1 p2 2 1 gR
1 2 i 2 1
对于同样的压差p1－p2，读数R与密度差（ρi - ρ）有关，故应妥善选择指示液的密度ρi，使读数R在适宜的范围内。另外，所选的指示液应该与被测流体不互溶，常用的指示液有水银（汞）Hg，四氯化碳CCl4等。
1.1 流体静力学基本方程
p1 p2 i gR gz2 z1
1.1 流体静力学基本方程
1.1.2 压力（压强）(Pressure)
1.1.2.1 压力的单位和定义
流体的压力（p）是流体垂直作用于单位面积上的力，严格地说应该称压强。称作用于整个面上的力为总压力。
压力（小写）
P p A
力（大写）
面积
N [ p] 2 Pa m
1.1 流体静力学基本方程
p2
p1 ρ B
R’
ρ1 R
θ 微差压差计
R
ρ2
倾斜液柱压差计（Inclined manometer）

流体传送

所以
p (绝压) p 0 p真 (9.997 8.437) 10 4 1.56 10 4 p a
p 表 p p 0 p真 8.437 10 4 p a
1.2.2 流体静力学基本方程
流体的静止状态是流体运动的一种特殊形式，它之所以能
在设备内维持相对静止状态，是它在重力与压力作用下达
1.2.2 流体静力学基本方程
有同样大小和方向的改变，即压力可以同样大小传至液体内各点处。 ③液体中任意水平面上各点的压强相同，称为等压面。等压面可用静止、连续、均一、水平八个字来体现，等压面
的正确选取是流体静力学基本方程应用的关键所在。
④因各类常见工业容器中气体密度变化不大，所以上述静力学基本方程式也适用于气体。
1.2.3 流体静力学基本方程应用
管路中氮气的流速控制得很小，只要在鼓泡观察器2内看出有
气泡缓慢逸出即可。因此气体通过吹气管4的流动阻力可以忽略不计。吹气管某截面处的压力用U管压差计3来计量。压差计读数的大小，即反映储罐5内液面的高度。
(a)
液柱压差计
(b) 远距离液位测量图1-4 压差法测量液位
p Rg A （1-11b）
图1-3 U形管压差计示意图
1.2.3 流体静力学基本方程应用
如图1-3所示，a, 二 a 点的静压力是相等。而且，由此向下，在 U形管内的任意水平线都为等压面。按静力学方程可得到
p a p1 ( m R ) g B
p a p 2 B g ( Z m) A gR
因为
p a p a
，故 (1-11)
p p1 p 2 Rg ( A B ) B gZ
当流体输送管段水平放置时， Z 0 ，则上式可化成

流体的输送速度

流体的输送速度1. 引言流体的输送速度是描述流体传输过程中的速度参数，它对于很多工业和科学领域具有重要意义。

本文将介绍流体输送速度的定义、计算方法、影响因素以及应用领域等内容。

2. 定义流体的输送速度指的是单位时间内流体在管道或通道中通过的体积或质量。

通常以体积流量或质量流量来表示。

体积流量（Q）是指单位时间内流经垂直于流体流动方向的某一截面的体积。

质量流量（Qm）则是指单位时间内流经该截面的质量。

流体的输送速度可以通过以下公式计算：•体积流量： Q = A * v•质量流量： Qm = m * v其中，A为截面积，v为流体的速度，m为流体的质量。

3. 计算方法流体输送速度的计算方法取决于流体的性质和流动状态。

对于牛顿流体，可以使用它的黏度和压力梯度来计算输送速度。

对于非牛顿流体，则需根据具体的流变学模型计算。

3.1. 黏度法黏度法是一种常用的计算流体输送速度的方法。

它基于牛顿流体的黏度和压力梯度之间的关系。

根据流体运动的粘性特性，可以用牛顿黏度来描述流体的黏性。

牛顿流体的输送速度可以通过以下公式计算：v = K * (P2 - P1) / L其中，v为流体的速度，K为比例常数，P1和P2为流体的压力，L为流体传输的距离。

3.2. 非牛顿流体的流变学模型对于非牛顿流体，其流变学模型更加复杂。

常见的非牛顿流体包括塑性流体、可塑性流体和粘弹性流体等。

对于非牛顿流体的输送速度计算，需要根据流体的流变学模型和相应的流体力学方程进行求解。

常用的方法包括最小二乘法、有限元法和计算流体力学模拟等。

4. 影响因素流体的输送速度受到多种因素的影响，包括管道形状、管道摩擦、流体黏度等。

4.1. 管道形状与尺寸管道的形状和尺寸直接影响流体的速度分布。

通常情况下，当管道截面积增大时，流体的输送速度会减小。

4.2. 管道摩擦管道的摩擦对流体的输送速度也有影响。

摩擦系数越大，流体的输送速度越小。

4.3. 流体黏度流体的黏度是表示其内阻力的物理量。