化工原理第一章第二节9698.pptx
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1、流体静力学方程式:两点间压差公式静止、连续、均质、不可压缩流体小结:2023/5/9第一章 流 体 流 动第二节 流体动力学2023/5/9 一、流量与流速 1、流量 单位时间内流过管道任一截面的流体量,称为流量。2、流速 单位时间内流体在流动方向上流过的距离,称为流速,用u 表示,单位为:m/s。体积流量,单位为:m3/s。质量流量,单位:kg/s。流量质量流量和体积流量的关系是:2023/5/9流量与流速的关系为:质量流速:单位时间内流体流过管道单位面积的质量流量用G表示,单位为kg/(m2.s)。与流量及流速的关系为:2023/5/9二、稳定流动与不稳定流动流动系统稳定流动流动系统中,流
2、体在任一点上的流速、压强、密度等有关物理量都不随时间而改变。不稳定流动流动的流体,任一点上的物理参数,有部分或全部随时间而改变。2023/5/92023/5/9三、连续性方程在连续稳定流动系统中,对直径不同的管段做物料衡算衡算范围:取管内壁截面1-1与截面2-2及其之间的管段。衡算基准:单位时间,1s 2023/5/9将这一关系推广到管路系统的任一截面,有:若流体为不可压缩流体 稳定流动的连续性方程=r r r uA A u A uqm 2 2 2 1 1 1常数q=uA A u A u qmv2 2 1 1r常数对于连续稳定系统,有:得到2023/5/9对于圆形管道,表明:当体积流量一定时,
3、管内流体的流速与管道直径的平方成 反 比。注:连续性方程应用于管道流动时必须充满整个管道,不能有间断之处。其常用于变截面流动计算,而且是流体力学的基础。2023/5/9四、能量衡算方程式1、流体流动的总能量衡算 伯努利方程式:1)理想流体的伯努利方程式常数2023/5/9伯努利方程式的物理意义位能:流体因处于重力场内而具有的能量。质量为m流体的位能 单位质量流体的位能 质量为m,流速为u的流体所具有的动能 单位质量流体所具有的动能 动能:流体以一定的流速流动而具有的能量。常数2023/5/9静压能(流动功):通过某截面的流体具有的用于克服压力功的能量单位质量流体所具有的静压能=总机械能=常数所
4、以:伯努利方程式是单位质量流体机械能守恒方程式常数用液柱高度表示位能动能静压能2023/5/92)实际流体的伯努利方程式 实际流体有粘性,流动过程中有内摩擦作用,消耗部分机械能。压头损失,m外界输入机械功:外加压头,m2023/5/9乘g:单位质量流体的能量损失,单位质量流体的外加能量,也称为有效功。2023/5/9伯努利方程式理想流体实际流体2023/5/92、柏努利方程式的讨论 1)柏努利方程式表明理想流体在管内做稳定流动,没有外功加入时,任意截面上单位质量流体的总机械能即动能、位能、静压能之和为一常数。即:1kg理想流体在各截面上的总机械能相等,但各种形式的机械能却不一定相等,可以相互转
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