化工原理第一章流体流动课件

化工原理第一章流体流动课件目录•流体流动的基本概念•流体静力学•流体动力学基础•流体流动的阻力•流量测量Part流体流动的基本概念01流体的定义与分类总结词流体的定义与分类概述详细描述流体是指在受外力作用时能发生连续变形或流动的物质根据其物理特性的不同，流体可分为牛顿流体和非牛顿流体两大类牛顿流体遵循牛顿粘性定律，具有固定的粘度；而非牛顿流体不遵循牛顿粘性定律，其粘度会随着剪切速率的变化而变化流体流动的分类总结词流体流动的分类详解详细描述流体流动可以根据不同的分类标准进行分类根据流动状态，流体流动可分为层流和湍流；根据流动方向是否变化，流体流动可分为恒定流和非恒定流；根据流体是否可压缩，流体流动可分为理想流体流动和黏性流体流动流体流动的基本参数总结词流体流动的基本参数详解详细描述在化工原理中，描述流体流动的基本参数主要包括流量、流速、流阻和压强等流量是指单位时间内流过某一截面的流体量；流速是指流体在单位时间内流过的距离；流阻是指流体在流动过程中所受到的阻力；压强是指流体在单位面积上所受到的压力这些基本参数是研究流体流动规律的基础Part流体静力学02压力的定义与测量绝对压力表压真空度以完全真空为零点测量的以当地大气压为基准测量与大气压相比的压力差值，压力，单位为帕斯卡的压力，单位也为帕斯卡单位为帕斯卡（Pa）（Pa）（Pa）流体静压强分布规律流体静压强大小与流体的在重力场中，流体静压强在同一高度上，不同流体密度、重力加速度和高度随高度增加而减小的静压强不同有关流体静力学基本方程STEP03该方程是流体静力学中的基础方程，对于理解流体静力学中的各种现象非常重要STEP02该方程可以用来计算流体的静压强、流体的密度和重力加速度之间的关系STEP01流体静力学基本方程是流体静压强与其密度和重力加速度的关系式静压力对流体的作用力在密闭容器中，流体的静压力会对其流体在静压力作用下会产生压缩或膨容器壁产生作用力，这种作用力的大胀，这与其弹性有关小与流体的质量和容器壁的刚度有关静压力对流体的作用力与流体的质量和体积有关Part流体动力学基础03流速与流量的定义及测量流速的定义及测量流速是指流体在单位时间内流过的距离，通常用符号“u”表示流速的测量方法包括皮托管、热线风速仪和激光多普勒测速仪等流量的定义及测量流量是指单位时间内流过某一横截面的流体量，通常用符号“Q”表示流量可以通过测量流体在一定时间内流过某一横截面的体积或质量来获得常用的流量计有转子流量计、涡轮流量计和科里奥利质量流量计等稳定流动与不稳定流动稳定流动的定义01稳定流动是指流体在流动过程中，若某一流速分量在各处始终为常数，则称该流动为稳定流动不稳定流动的定义02不稳定流动是指流体在流动过程中，若某一流速分量随时间或位置变化而变化，则称该流动为不稳定流动稳定流动与不稳定流动的特点03稳定流动在某一确定截面上流体的参数（如压力、速度、密度等）保持恒定或变化规律一致；而不稳定流动在这些参数上会发生剧烈变化，影响流体动力学的特性流体微团的运动分析流体微团的定义流体微团是指流体中无限接近的、密合在一起的若干分子组成的微小团体流体微团的运动分析通过对流体微团的运动分析，可以研究流体的宏观运动规律，如速度场、加速度、角速度等这些参数对于理解流体动力学的基本原理和工程应用非常重要牛顿粘性定律及流体的分类牛顿粘性定律的定义牛顿粘性定律指出，当一个流体微团在剪切力作用下发生剪切变形时，会存在一个与变形方向相反的剪切应力，该应力与变形速率成正比流体的分类根据牛顿粘性定律，可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只产生剪切应力和剪切变形的流体，如水和空气；非牛顿流体则会产生其他复杂的应力响应，如聚合物溶液、悬浮液等Part流体流动的阻力04流动阻力的产生与分类流动阻力阻力分类流体在管道中流动时，由于流体内部及直管阻力和局部阻力直管阻力是流体在流体与管壁之间的摩擦而产生的阻力管道中流动时，由于流体的粘性和管壁的VS粗糙度引起的摩擦阻力；局部阻力则是流体流经管路中的阀门、弯头等局部结构时，由于流体的方向和速度发生急剧变化而引起的阻力层流与湍流层流流体在管内流动时，各流层之间互不掺混，流速较小，阻力较小湍流流体在管内流动时，流体质点作不规则的随机运动，流速较大，阻力较大流体在直管中的流动阻力01直管阻力与流体的粘度、管道的长度、直径和流速有关在一定条件下，管道越长、直径越小、流速越高，直管阻力越大02为了减小直管阻力，可以采用增大管道直径、减小流体粘度、减小流速等方法管路中的局部阻力局部阻力产生的原因流体流经阀门、弯头、变径等局部结构时，由于流体的方向和速度发生急剧变化，导致流体与管壁之间的摩擦和流体内部的摩擦增加减小局部阻力的方法合理选择阀门和管件的类型和安装位置，减少流体方向和速度的变化程度，以减小局部阻力Part流量测量05流量计的分类与选用原则流量计的分类根据测量原理、用途和流体特性，流量计有多种分类方式常见的有速度式流量计、容积式流量计、差压式流量计、质量流量计等选用原则在选择流量计时，需要考虑测量精度、流体特性、管道状况、环境条件等因素，以确保流量计能够准确、可靠地测量流体的流量孔板流量计工作原理孔板流量计是基于节流原理制成的，当流体流经孔板时，在孔板前后产生压差，通过测量压差来计算流量特点孔板流量计结构简单、可靠，测量精度较高，适用于各种流体和管道直径的测量但需要注意安装要求，如直管段长度等文丘里流量计和转子流量计工作原理特点文丘里流量计是基于文丘里效应制成的，当文丘里流量计和转子流量计适用于测量气体流体流经文丘里管时，在管内产生负压，通和液体的流量，结构简单，价格便宜但文过测量负压来计算流量转子流量计则是通丘里流量计对流体要求较高，需要清洁流体；过测量转子在流体中的位移来计算流量转子流量计则需要根据流体特性选择合适的转子型号质量流量计和电磁流量计工作原理特点质量流量计是通过测量流体的质量来计算流质量流量计精度高，适用于各种流体和温度量的，常见的有科氏力质量流量计和热式质压力的测量；电磁流量计则不受流体物性和量流量计等电磁流量计则是基于电磁感应压力温度的影响，适用于测量导电液体但原理制成的，通过测量电导率来计算流量质量流量计价格较高，安装要求也较高；电磁流量计则需要考虑管道杂散电流和磁场的影响THANKS感谢您的观看。