华东理工大学：《化工原理》课程教学资源（课件讲稿）课堂讲稿01

1概述 1.1流体流动的考察方法 1.1.1连续性假定 固体力学：考察对象-一一单个固体，离散介质 流体力学：考察对象-一一无数质点，连续介质 例如点压强的考察p( 正压力/面积) 气体压强P 考察面积A

质点--一含有大量分子的流体微团，其尺寸 远小于设备尺寸、远大于分子平均自由程 可能性：1mm3常温常压气体含2.5×1015个 分子，分子平均自由程为0.1μm量级 连续性假定一一一流体是由无数质点组成的，彼此间 没有间隙，完全充满所占空间的连续介质 目的：可用微积分和连续函数来描述流体的各种 参数

1.1.2 考察方法--一一 拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法-一一选定流体质点，跟踪观察描述 运动参数 欧拉法-一一固定空间位置，考察经过此地的流体 运动参数 轨线与流线的区别 轨线是同一流体质点在不同时刻所占空间位置 的连线 流线是同一瞬时不同流体质点的速度方向连线 系统与控制体的区别 系统是包含众多流体质点的集合，与外界 无质量交换

控制体是作考察对象的某一固定空间体积，与 外界可有质量交换 化工原理关心设备中发生的事情，较多采用欧拉法 1.2流体受力 1.2.1体积力：作用于体积中的各个部位，力的 大小与体积（质量）有关 如：重力，惯性力，离心力 1.2.2表面力：分解成---垂直于作用面-一压力P -平行于作用面-一剪切力x

1.2.3流体粘性 面积A F 三 A 固定板 粘性的物理本质-一分子间引力和分子热运动、碰撞 牛顿粘性定律？=严 表明①流体受剪切力必定运动 ②牛顿型流体与非牛顿型流体的区别 =f(物性，温度)t↑，L气↑，肚液↓ 理想流体假定=0

1.3流体流动的机械能 H 为单位质量流体的动能(= n 8?为单位质量流体的位能(= 83 AQ 为单位质量流体的压强能(= pdAdl) dL dA 功=pdAdL 质=pdv dV=dAdL

2流体静力学 2.1静止流体的压强分布 F, 2.1.1静压强的特性 静止流体中任意界面上只受到大小相等 方向相反的压力 作用于任意点所有不同方位的静压强在 数值上相等 3 压强各向传递

2.1.2取控制体作力衡算 Op Sz 2 a' b b' 体积力ZpdV 位置x,y,z d' V=δxδyδz 0pδz 0z2 aw+[(p+是)-(p-2)小s=0

1ap p& 同样 1 8p p 1 pOx =0r- p 0 2.1.3结合本过程特点解微分方程 重力场X=0,Y=0,Z=-g 因 O 2 0, 则-8- 1迎二0 pd 积分得 卫+8？=常数 或 +8,=B+8

p2+P82=Pa+P831 P2=pa+Pg(31-2) h Pa+pgh 2 分析方法 ①取控制体 ②作力衡算 ③结合本过程的特点，解微分方程