《化工原理》课程教学资源（PPT讲稿）总复习习题讲解

第一章流体流动

第一章 流体流动

第一章 流体流动 管路计算 静力学方程 柏努利方程 阻力损失分析 连续性方程 范宁公式 液柱压差计 流量测量

第一章 流体流动 静力学方程 柏努利方程 连续性方程 阻力损失分析 范宁公式 管路计算 液柱压差计 流量测量

基本要求： 了解流体流动的基本规律，要求熟练掌握 流体静力学基本方程、连续性方程、柏努 利方程、范宁公式的内容及应用，在此基 础上解决流体输送的管路计算问题

基本要求: 了解流体流动的基本规律，要求熟练掌握 流体静力学基本方程、连续性方程、柏努 利方程、范宁公式的内容及应用，在此基 础上解决流体输送的管路计算问题

1.掌握的内容 流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据求取； 压强的定义、表示法及单位换算； 流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程的内容及应用 流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义及计算； 流动阻力产生的原因，流体在管内的流动阻力计算（直管阻 力和局部阻力)； 简单管路的设计计算及输送能力的核算； 管路中流体的压力、流速及流量的测量：液柱压差计、测速 管（毕托管）、孔板流量计、转子流量计的工作原理、基本结 构及计算； 因次分析法的原理、依据、结果及应用

1.掌握的内容 ⚫ 流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据求取； ⚫ 压强的定义、表示法及单位换算； ⚫ 流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程的内容及应用 ⚫ 流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义及计算； ⚫ 流动阻力产生的原因，流体在管内的流动阻力计算（直管阻 力和局部阻力）； ⚫ 简单管路的设计计算及输送能力的核算； ⚫ 管路中流体的压力、流速及流量的测量：液柱压差计、测速 管（毕托管）、孔板流量计、转子流量计的工作原理、基本结 构及计算； ⚫ 因次分析法的原理、依据、结果及应用

2.熟悉的内容 流体的连续性和压缩性、稳定流动与不稳定流动； 层流与湍流的特征； 管内流体速度分布公式及应用； 哈根-泊谡叶方程式的推导； 复杂管路计算要点； 正确使用各种数据图表； 边界层的概念

2.熟悉的内容 ⚫ 流体的连续性和压缩性、稳定流动与不稳定流动； ⚫ 层流与湍流的特征； ⚫ 管内流体速度分布公式及应用； ⚫ 哈根-泊谡叶方程式的推导； ⚫ 复杂管路计算要点； ⚫ 正确使用各种数据图表； ⚫ 边界层的概念

3.了解的内容 牛顿型流体与非牛顿型流体； 层流内层与边界层，边界层的分离

3.了解的内容 ⚫ 牛顿型流体与非牛顿型流体； ⚫ 层流内层与边界层，边界层的分离

We=gAZ+ △u2, P+∑hr 伯努利方程 4.知识地图 2 当u=0∑h=0e=0 +A=g,+写+ 81+ 理想流体伯 2 p 努利方程 41=2=0 g,+A=g,+ 静力学方程 p h=31-22 P2=p1+8h P=Pa P=P。+Pgh

+   +  =  + hf u p We g Z 2  2 当  = 0  h f = 0 We = 0  2 22 2 1 21 1 2 2u p gz u p gz + + = + + 理想流体伯 努利方程 u 1 = u 2 = 0  2 2 1 1 p gz p gz + = + 静力学方程 1 2 h = z − z p 2 = p 1 + gh a p = p 1 p p gh = a +  伯努利方程 4.知识地图

We,净功，J/Kg 不含输送机械的流 动系统We=0 We和Vs求所需有效功率 Ne=We@,pgHVs We =8AZ+A42 2 +∑h N= Ne 7 He=We/g-有效压头 连续性方程 @pVs=PAu G=pu

+  +  =  + hf u p We g Z 2  2 We，净功，J/Kg 不含输送机械的流 动系统We=0 We和Vs求所需有效功率 Ne = Wes = gHVs  Ne N = He =We/g-有效压头 s = Vs = Au G = u 连续性方程

u=V/A,m/s 定义 两容器开口 △p=0 u≈0大截面上（贮槽） 动 压力标准 绝压，表压，真 42=% 圆管稳态流动 连续性方程 空度（负表压） 流量计 流速测量 压力测量 压 U管，斜管，微差 差压：孔板、文 丘里、测速管 密度 气体、液体 变截面：转子 1.位能，J/kg PM M PTo u=C 28R(2。-P】 p= P 2.截面选取 RT 22.4PT V.=(P-P)ArP 3.基准面的选定 Xw Pm △2u We SA☑ ∑h

+  +  =  + hf u p We g Z 2  2 1.位能，J/kg 2. 截面选取 3.基准面的选定 u V A m s s = , u  0 大截面上（贮槽） 定义 2 2 1 2 1         = d d u u 圆管稳态流动 流量计 流速测量 差压：孔板、文 丘里、测速管 变截面：转子 动 能 静 压 能 两容器开口 p = 0 绝压，表压，真 空度（负表压） 压力标准 压力测量 U管，斜管，微差 密度 气体、液体 P T M PT RT PM 0 0 22.4  = = =  i W m i X   1 连续性方程 ( )   −  = C 2gR 0 u V C A gV A s R R f f f = − 2 (    )

G ∑h=h,+形w,(巴站+j月 直管阻力，= Re= dup d2 u le u2 局部阻力%=2或所= 'd 2 △22 We=g△Z+ + ∑h, 5(进口为0.5，出口为1) 静力流体或理想流体∑h,=0 1 层流Re≤2000w=”m =64/Re 湍流Rc≥40o0u=0.8m2=Re分 非圆形管当量直径 流通截面积 de =4rn,ru =4 润湿周边

+  +  =  + hf u p We g Z 2  2 hf hf hf  = +  静力流体或理想流体 hf = 0 直管阻力 2 2 u d l hf =  2 2 u h f =  2 2 u d le 局部阻力 或 h f =   (进口为0.5,出口为1) 非圆形管当量直径 润湿周边 流通截面积 de = 4r H ，r H = 4 层流 max 2 1 u = u  = 64 Re 8 max 湍流 u = 0. u       = d f   Re, Re  2000 Re  4000  du Re = 2 2 u d l l W e f       +   +  =  