化工原理第四版王志魁PPT课件

Z1+
P1 ρg
=Z2+
P2 ρg
Z1g+Pρ1
=Z2g+
P2 ρ
3.讨论 P2= P0+ g h
Z1+
P1 ρg
=Z2+
P2 ρg
1.流体某一深处的压力与深度和密度有 关。 2.液面上方流体压力改变，液体内部压 力随着改变且变化值相同（巴斯葛定 律）。
3.静止的、连续的同一流体内、同一水 平面处各点压力相等。( 等压面 ) 记 4.压力或压差可用液柱高度表示。 住
PA=PA’ PB=PB’ PC=PC’ 2.细管液面高度
油 H1 = 800kg/m3
A A' 2 =1000kg/m3
B
B'
H1= 0.7m H2= 0.6m
3.当细管水位下降到多高时,槽内水将放净?
解:利用等压面原理求解
油 H1
C C' 1. PA=PA’
A A'
PB=PB’
0
P1 - P2= R g ’ 一臂通大气?
2.倾斜液柱压差计
R1
R
R1=R/sin R= R1 sin
3. 微差压差计— 放大读数
P1
P2
特点： （1）内装两种密度相
近且不互溶的指示剂；
a
（2）U型管两臂各装 R 扩大室（水库）。
P1-P2=（a- b）Rg
b
例题：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，为扩大读数改为微差计，一指 示液密度为920kg/m3，另一指示液密度 为850kg/m3，读数可放大多少倍？
第一章 流体流动
作业题： 8，9，10，11，12，13，15，16， 17，19，24，29，32，33，35
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总体概述
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2
辽阳化纤厂
一、流体流动(动量传递)
气体和液体统称为流体 二、可压缩性流体与不可压缩性流体
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例题：在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶 真空表读数为80kPa，在天津操作时，真空 表读数应为多少？已知兰州地区的平均大气 压85.3kPa，天津地区为101.33kPa。 解：维持操作的正常进行，应保持相同的绝 对压，根据兰州地区的压强条件，可求得操 作时的绝对压。
绝压=大气压 - 真空度 = 85300 – 80000 = 5300[Pa] 真空度=大气压-绝对压 =101330 - 5300 =96030[Pa]
一、流体的压力 1.定义：
流体垂直作用于单位面积上的力。
P=F/A
N/M2 Pa
2. 压力的单位 (1) SI 单位
[ N/m2 ] [Pa]
(2) 工程单位 [ kg/m2 ] — [ at ] — [mmHg] —
[ mmH20]— [mH20]
3.换算：1atm = 1.0133×105 [ N/m2 ] = 101.3 [ kPa ] = 10330[ kgf/m2 ] = 10.33 [ mH20 ] = 760 [mmHg ]
1at = 1 [ kgf/cm2 ] = 10 [ mH20 ] = 735.5 [ mmHg ]= 98.1[ kPa ] 7
4. 压力的基准及表示形式
以绝对真空为基准 以当时当地压力为基准
绝对压
表压 真空度 绝压（余压）
实测压力
大气压 实测压力
绝对零压
表压＝绝对压-大气压
真空度＝大气压 - 绝对压
v=V/m=1/ρ
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5、相对密度与重度 (1)相对密度d
d=ρ/ρ4℃水=ρ/1000 (2)重度
r=G/V
kgf/m3
重度值=密度值 (值相同但意义不同)
三、流体静力学基本方程 1.相对静止状态流体受力情况
P1
G
P2 Z 2
Z1
上表面作用力： F1= P1 A
下表面作用力： F2= P2 A
ρ=MP/RT
ρ=ρ0T0P/TP0
3、混合物密度 （1）气体
ρm=MmP/RT Mm=y1M1+y2M2+…ymMm
（2）液体混合物密度
ρ 1m=ρ w 11+ρ w 22+…+ρ w n n
w — 质量分率
应用条件： 混合物体积等于各组分单独存在时的体 积之和。 4、比体积
单位质量的流体所具有的体积。
H =（P2 - P0）/ g
5.可用不同液柱高度表示压力，换算关系 为：
H’= H / ’ 6. 静压头与位压头之和为常数。 Z — 表示把单位重量流体由基准面移至 Z高度 后具有的位能。
P/ρg——静压头
例:
P0
P2
P1
h
h1
P0 > P1 > P2 P1= ? P2=?
例题:1.判断下面各式是否成立
解：（水- 气）gR =（ 1- 2）gR’
二、流体的密度与比体积
1.密度定义：单位体积流体所具有的质量。 ρ= m / V [ kg / m3]
2、影响因素：温度和压力 （1）液体 —
为不可压缩的流体，与压力无关，温度 升高，密度降低。
(2)气体 —为可压缩性的流体，通常（压 力不太高，温度不太低）时可按理想气体 处理，否则按真实气体状态方程处理
可压缩性流体—气体 不可压缩性流体—液体
三、流体的特性
1、流动性； 2、没有固定形状，形状随容器而变； 3、流体流动—外力作用的结果； 4、连续性（除高度真空情况）。
流体流动的典型流程
转子流量计
阀门 离心泵
贮槽
贮槽
计算内容：
重点
流速、流量、压强、管径、扬程、功率
第一节 流体静力学
研究外力作用下的平衡规律
重力： G = g A (Z1 - Z2)
2. 静力学方程及巴斯葛定律
F1 + G = F2
P1
G
Z1
P1 A + g A ( Z1 - Z2 ) = P2 A P2= P1 + g ( Z1 - Z2 )
或 P2= P0+ g ( Z1 - Z2 )
P2 Z 2
= P0+ g h
F1= P1 A F2= P2 A G = g A (Z1 - Z2)
水
H2 B
B'
2. 2 g h+p0= 1 gH1+ 2 gH2+p0
h=H2+H1ρ1/ρ2 h=1.16
3. 2 g h’= 1 gH1 h’=0.56
四、流体静力学基本方程的应用
(一)压力测定 1.U型管压差计
P1 P2
H
R A A'
'
A-A’为等压面
PA=PA’ PA= P1+ g ( H+R ) PA’=P2+ ’ g R+ gH P1 - P2= R g (’- ) 如测量气体