化工原理第五版第一章考试复习

套管环隙 de Di do
黏度单位换算 1cP 103 Pa s
t变化，如何变化
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（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。
（2）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。注意实际流体总和有变化。
（3）理想流体： 黏度为0的流体（或流动阻力为0的流体）。
（4）W：设备参数
Pe W qm
（5）流动阻力
P Pe

起因：流体具有黏性（表现为内摩擦切向力）
(1) 形式： p下 p上 hg
(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、同一种液体、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。
二 流体流动基本规律
1．基本概念 体积流量、质量流量、流速、之间关系
qm qv
任意位置点上物理量不随时间变化（所有传递过程）
4．伯努利方程
（1）三种不同衡算基准：1kg、1N、1m3
gz1
u12 2

p1

W

gz2
u22 2

p2


hf
z1

u12 2g

p1
g

H

z2

u22 2g

p2
g

H f
压头、压头损失、阻力损失、阻力、能量损失等一些概念
一 流体静力学 描述流体静止时规律，流体静力学基本方程式
1．压力单位换算： Pa=N/m2、mH2O、mmHg、atm、at=kgf/cm2
2．压强的表达：绝对压、表压、真空度 压强表表压、真空表真空度
3．密度：液体 f t
气体 f p，t pM
RT
4．静力学基本方程
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， u ≈ 0.82umax 。
层流底层：
（6）方程使用注意事项： (a) 所选截面应与流向垂直；两截面间流体需连 续；所取截面，已知参数越多越好；未知数应包 含在两截面之间。
(b)压强表达的基准要一致，要么都用绝压，要么 都用表压，不能用真空度。
若 管 件 两 端 的 直 径 不 同 ， le 指 管 径 小 的 注意： 管子的直管长度。
u为小管中流速。
量纲为1的数群 流型判断： Re du

Re≤2000时，层流； 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
(c)取基准水平面 (d)u涉及到连续性方程、流量与流速关系
5．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）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
qv u A
u 平均流速。管中心处最大、管壁处=0
2．管径选择
取决于流量与流速：流量一定，则主要为流速
u
d 设备费 阻力操作费
管径的表示方法 383
如何计算管内径
3．连续性方程：
质量流量不变
1u1 A1 2u2 A2 uA 常数qm
不可压缩：u1 A1 u2 A2 uA 常数qv 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。
hf

32lu d 2

u d2
层流 64 ， u
直管
hf 12


l d
u2 2
Re
湍流 (Re, )
d
Re ,
d
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完全湍流、阻力平方区，hf u2
局部
hf

u2 2
hf


le d
u2 2
ζ进口 = 0.5 ζ出口 = 1