化工原理课件第一章 流体流动
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（3）真空压力表——既可测量正压又可测量 负压的测压仪表，称为：真空压力表。
压力的表示方法
（1）当压力数值用绝压或真空度来表示时， 应分别明，以免混淆。
例如，500Pa（真空），200kPa（绝）。 （2）若未注明，则被视为表压。 例如，700kPa（表）或700kPa 。 （3）记录真空度或表压时，还要注明当地大
a
a
0.1013Mp a
1.013105
p a
760mmH g 10.33mH 2O
1.033kgf cm2 10330kgf m2
1013.25mbr 1.01325br
流体的总压力P
流体的总压力——流体作用在整个面上的力， 称为：流体的总压力，用符号P表示，单位： N（牛顿）。 A——作用面的面积 ，单位：m2。可以是平 面也可以是曲面。
流体。
流体的特性
（1）流动性 （2）易变性 （3）在外力作用下，流体内部发生相对运动。
流体输送
流体输送——是化工生产中最普遍的单元操 作之一。
流体流动
流体流动——与流体输送有关的基本原理， 称为：流体流动。
流体流动——不是指流体分子或原子的微观 运动，而是指流体的宏观运动，其研究对 象是由大量分子或原子构成的流体微团 （或称流体质点）。
第一章 流体流动
流体
• 流体fluid——是具有流动性的物质，包括气 体和液体。
流体的分类
（1）按状态分：气体、液体、超临界流体等。 （2）按可压缩性分：不可压缩流体和可压缩
流体。 （3）按是否可忽略分子间作用力分：理想流
体和粘性流体（非理想流体，实际流体）。 （4）按流变特性分：牛顿型流体和非牛顿型
气体——是可压缩流体。但是，在气体输送 过程中，若温度及压力变化不大，密度改 变也不大。这时，气体仍可按不可压缩流 体处理。
气体和液体的密度可查有关手册，见书后附 录。
真实气体
真实气体——其温度、压力、体积之间的关 系是复杂的，但是，一般气体在压力不高 （如小于5atm）时，可按理想气体处理。
理想气体的密度
二、 压力的表示方法
流体的压力p
流体的压力——流体垂直作用于单位面积上 的力，称为：流体的压力强度（即压强）。 用符号p表示，单位为：N/m2，即Pa （帕）。
1 N/m2 =1 Pa（帕） 流体的压强，习惯上，称为：流体的压力。 压力还有许多习惯用单位。
1atm 101300 p 101.3kp
流体流动——流体内部无数质点运动的总和， 构成了流体的流动。
第一节 流体静止的基本方程
一、密度
流体的密度——单位体积流体的质量，称为： 流体的密度density，用符号ρ表示，单位 为： kg/m3。
流体的密度ρ的定义式为：
m
V
式中： ρ——流体的密度，单位： kg/m3； m ——流体的质量，单位：kg； V ——流体的体积，单位：m3。
理想气体状态方程：
PV nRT
n m M
R 8.314 J mol K 8.314 kJ kmol K
PV nRT m RT M
m PM
V RT
理想气体的密度
PM
RT
标准状态（0℃，1atm）。 理想气体在标准状态下的摩尔体积：
V 0 22.4m3 kmol
理想气体在标准状态下的摩尔体积：
当地大气压 真 空 度
测定压力
绝 对 压 力
绝对真空（绝对压力=0）
图2. 测定压力<当地大气压
p
表压 绝压1
当地大气压 真空度
绝压2
M 0 22.4
pM 0
T 0 R 0
PM
RT
PM
RT
pM
p
p
T0
T
0
0
0
RT 0
T p
0
T 0
p 0
T p
0
T 0
p
M 273 p 22.4 T 101.3
0
0.1203 Mp T
0.1203 Mp
T
气体混合物的密度
气体混合物的组成——通常用体积分数表示， 用符号φ表示。
表压=绝压-当地大气压
（3）真空度
真空度——以当地大气压为基准，通常由真 空表测出，称为：真空度。
真空度——真空表上的读数表示被测流体的 绝对压力低于大气压力的数值。
真空度=当地大气压-绝压 真空度=-表压
压力表
（1）压力表（计）——测量正压的测压仪表， 称为：压力表或压力计。
（2）真空表——测量负压的测压仪表，称为： 压力表。
流体的密度ρ随温度T和压力p而变。
T , p
流体按可压缩性可分：不可压缩流体和可压 缩流体。
不可压缩流体——压力改变时其密度随压力 改变很小的流体，称为：不可压缩流体。
T
可压缩流体——压力改变时其密度随压力改 变而有显著的改变的流体，称为：可压缩 流体。
液体——其密度基本上不随压力而改变（极 高压力除外），通常认为是不可压缩的。
p P A
压力的计量标准
（1）绝对压力（绝压） 绝对压力——以绝对真空为基准，测得的压
力，称为：绝对压力，简称：绝压。是流 体的真实压力。
（2）表压力（表压）
表压力——以当地大气压为基准，测得的压 力，称为：表压力，简称：表压。
表压——是压力表的读数，表示被测流体的 绝对压力比大气压力高出的数值。表压并 不是流体的真实压力。
n
m
Baidu Nhomakorabea11
22
nn
ii
i 1
理想气体混合物的密度
x
i
i
n
m
x 11
x 22
xn
n
xi
i
i 1
理想气体混合物的密度
pMm m RT n
M m xi M i i 1
混合液体的密度
混合液体的组成——用质量分数表示，用符 号a表示。
1
a1 a2
气压。若未注明当地大气压，即认为当地 大气压等于1个标准大气压即1atm。
表压、真空度与绝压的关系
真空度=当地大气压-绝压 表压=绝压-当地大气压
p
绝 对 压 力 0
测定压力 表 压 力
当地大气压（表压=0） 大 气 压 力
绝对真空（绝对压力=0）
图1. 测定压力>当地大气压
p
大 气 压 力 0
an
n
ai
m
1
2
n i1 i
流体的比容
流体的比容——单位质量流体的体积，用符 号v表示，单位：m3/kg。
vV 1
m
流体的比重
流体的比重——流体的密度与4℃水的密度之 比，称为：流体的比重，也称为：相对密 度，用符号d表示，是无量纲量。
已知4℃水的密度为1000 kg/m3，故
d
1000
压力的表示方法
（1）当压力数值用绝压或真空度来表示时， 应分别明，以免混淆。
例如，500Pa（真空），200kPa（绝）。 （2）若未注明，则被视为表压。 例如，700kPa（表）或700kPa 。 （3）记录真空度或表压时，还要注明当地大
a
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0.1013Mp a
1.013105
p a
760mmH g 10.33mH 2O
1.033kgf cm2 10330kgf m2
1013.25mbr 1.01325br
流体的总压力P
流体的总压力——流体作用在整个面上的力， 称为：流体的总压力，用符号P表示，单位： N（牛顿）。 A——作用面的面积 ，单位：m2。可以是平 面也可以是曲面。
流体。
流体的特性
（1）流动性 （2）易变性 （3）在外力作用下，流体内部发生相对运动。
流体输送
流体输送——是化工生产中最普遍的单元操 作之一。
流体流动
流体流动——与流体输送有关的基本原理， 称为：流体流动。
流体流动——不是指流体分子或原子的微观 运动，而是指流体的宏观运动，其研究对 象是由大量分子或原子构成的流体微团 （或称流体质点）。
第一章 流体流动
流体
• 流体fluid——是具有流动性的物质，包括气 体和液体。
流体的分类
（1）按状态分：气体、液体、超临界流体等。 （2）按可压缩性分：不可压缩流体和可压缩
流体。 （3）按是否可忽略分子间作用力分：理想流
体和粘性流体（非理想流体，实际流体）。 （4）按流变特性分：牛顿型流体和非牛顿型
气体——是可压缩流体。但是，在气体输送 过程中，若温度及压力变化不大，密度改 变也不大。这时，气体仍可按不可压缩流 体处理。
气体和液体的密度可查有关手册，见书后附 录。
真实气体
真实气体——其温度、压力、体积之间的关 系是复杂的，但是，一般气体在压力不高 （如小于5atm）时，可按理想气体处理。
理想气体的密度
二、 压力的表示方法
流体的压力p
流体的压力——流体垂直作用于单位面积上 的力，称为：流体的压力强度（即压强）。 用符号p表示，单位为：N/m2，即Pa （帕）。
1 N/m2 =1 Pa（帕） 流体的压强，习惯上，称为：流体的压力。 压力还有许多习惯用单位。
1atm 101300 p 101.3kp
流体流动——流体内部无数质点运动的总和， 构成了流体的流动。
第一节 流体静止的基本方程
一、密度
流体的密度——单位体积流体的质量，称为： 流体的密度density，用符号ρ表示，单位 为： kg/m3。
流体的密度ρ的定义式为：
m
V
式中： ρ——流体的密度，单位： kg/m3； m ——流体的质量，单位：kg； V ——流体的体积，单位：m3。
理想气体状态方程：
PV nRT
n m M
R 8.314 J mol K 8.314 kJ kmol K
PV nRT m RT M
m PM
V RT
理想气体的密度
PM
RT
标准状态（0℃，1atm）。 理想气体在标准状态下的摩尔体积：
V 0 22.4m3 kmol
理想气体在标准状态下的摩尔体积：
当地大气压 真 空 度
测定压力
绝 对 压 力
绝对真空（绝对压力=0）
图2. 测定压力<当地大气压
p
表压 绝压1
当地大气压 真空度
绝压2
M 0 22.4
pM 0
T 0 R 0
PM
RT
PM
RT
pM
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T0
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M 273 p 22.4 T 101.3
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0.1203 Mp T
0.1203 Mp
T
气体混合物的密度
气体混合物的组成——通常用体积分数表示， 用符号φ表示。
表压=绝压-当地大气压
（3）真空度
真空度——以当地大气压为基准，通常由真 空表测出，称为：真空度。
真空度——真空表上的读数表示被测流体的 绝对压力低于大气压力的数值。
真空度=当地大气压-绝压 真空度=-表压
压力表
（1）压力表（计）——测量正压的测压仪表， 称为：压力表或压力计。
（2）真空表——测量负压的测压仪表，称为： 压力表。
流体的密度ρ随温度T和压力p而变。
T , p
流体按可压缩性可分：不可压缩流体和可压 缩流体。
不可压缩流体——压力改变时其密度随压力 改变很小的流体，称为：不可压缩流体。
T
可压缩流体——压力改变时其密度随压力改 变而有显著的改变的流体，称为：可压缩 流体。
液体——其密度基本上不随压力而改变（极 高压力除外），通常认为是不可压缩的。
p P A
压力的计量标准
（1）绝对压力（绝压） 绝对压力——以绝对真空为基准，测得的压
力，称为：绝对压力，简称：绝压。是流 体的真实压力。
（2）表压力（表压）
表压力——以当地大气压为基准，测得的压 力，称为：表压力，简称：表压。
表压——是压力表的读数，表示被测流体的 绝对压力比大气压力高出的数值。表压并 不是流体的真实压力。
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理想气体混合物的密度
x
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理想气体混合物的密度
pMm m RT n
M m xi M i i 1
混合液体的密度
混合液体的组成——用质量分数表示，用符 号a表示。
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气压。若未注明当地大气压，即认为当地 大气压等于1个标准大气压即1atm。
表压、真空度与绝压的关系
真空度=当地大气压-绝压 表压=绝压-当地大气压
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绝 对 压 力 0
测定压力 表 压 力
当地大气压（表压=0） 大 气 压 力
绝对真空（绝对压力=0）
图1. 测定压力>当地大气压
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大 气 压 力 0
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流体的比容
流体的比容——单位质量流体的体积，用符 号v表示，单位：m3/kg。
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流体的比重
流体的比重——流体的密度与4℃水的密度之 比，称为：流体的比重，也称为：相对密 度，用符号d表示，是无量纲量。
已知4℃水的密度为1000 kg/m3，故
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