沈阳师范大学：《化工基础》课程教学资源（PPT课件）第2章 流体的流动过程与输送机械

洗阳师范大学化工基础第2章流体的流动过程与输送机械第2章流体的流动过程与输送机械2025年10月12

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 第2章 流体的流动过程与输送机械 1

好石沈阳师范大学化工解决的问题：（1）确定流体输送所需的管径、能量和设备：（2）流体的压强、流速、流量等性能参数的测量和控制：（3）为强化设备和操作提供适宜的流动条件。民族自豪一一西气东输工程“西气东输，我国距离最长、径最大的天然气输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海。全线供气范围覆盖中原、华东长江角洲地区，全长4200工米。2000年2月国务院第一次会议批准启动“西气东输”工程，是拉开“西部大开发”序幕的标志性建设工程2022年9月28日，西气东输四线工程正式开工，工程起于新疆鸟恰具正于宁夏中卫市，管道全长约3340公里。国内首台6000于瓦压缩机：管道直径1016~1219mm，壁厚14.3~18.4mm螺旋焊管：输气高压输送压力10MPa-14MPa：气阀2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 解决的问题： （1）确定流体输送所需的管径、能量和设备； （2）流体的压强、流速、流量等性能参数的测量和控制； （3）为强化设备和操作提供适宜的流动条件。 民族自豪——西气东输工程 “西气东输” ，我国距离最长、口径最大的天然气输气管道，西起 塔里木盆地的轮南，东至上海。全线供气范围覆盖中原、华东、长江 三角洲地区，全长4200千米。2000年2月国务院第一次会议批准启动 “西气东输”工程，是拉开“西部大开发”序幕的标志性建设工程。 2022年9月28日，西气东输四线工程正式开工，工程起于新疆乌恰县， 止于宁夏中卫市，管道全长约3340公里。 国内首台6000千瓦压缩机；管道直径1016~1219mm、壁厚 14.3~18.4 mm螺旋焊管；输气高压输送压力10MPa-14 MPa；气阀

沈阳师范大学2.1流体静力学基本方程式2.1.1密度和比容1.密度定义：单位体积流体所具有的质量[kg/m]p=m/V影响因素：温度和压力（1）液体（单组分）为不可压缩的流体，与压力无关，温度升高，密度降低（2）气体（单组分）为可压缩性的流体，通常（压力不太高，温度不太低）时可按理想气体处理，否则按真实气体状态方程处理MPPoToPPV=nRTp=?p=RTTPo2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 2.1 流体静力学基本方程式 2.1.1 密度和比容 1. 密度 定义：单位体积流体所具有的质量。 ρ = m / V [ kg / m3 ] 影响因素：温度和压力 （1）液体（单组分） 为不可压缩的流体，与压力无关，温度升高，密度降低。 （2）气体（单组分） 为可压缩性的流体，通常（压力不太高，温度不太低） 时可按理想气体处理，否则按真实气体状态方程处理。 𝜌 = 𝑀𝑃 𝑅𝑇 𝜌 = 𝜌0𝑇0𝑃 𝑇𝑃0 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇

沈阳师范大学化工基础第2章流体的流动过程与输送机械（3）混合物密度液体混合物密度，近似认为混合前后体积不变1Xm1xm2xmnPnP1P2PmXm一质量分数气体混合物密度Pm=PXv1+P2xv2+..+PmXvnxv一体积分数或：PMmMm=Miy1+M2y2+...MmymPmRTym—摩尔分数2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 （3）混合物密度 液体混合物密度，近似认为混合前后体积不变。 xm — 质量分数 𝜌m = 𝑃𝑀m 𝑅𝑇 𝑀m = 𝑀1𝑦1 + 𝑀2𝑦2 + ⋯ ⋯ 𝑀m𝑦m 1 𝜌m = 𝑥m1 𝜌1 + 𝑥m2 𝜌2 ⋯ 𝑥mn 𝜌n 气体混合物密度 ρm =ρ1xV1+ρ2xV2+.+ρnxVn xV— 体积分数 或： ym— 摩尔分数

洗阳师范大学化工基础第2章流体的流动过程与输送机械2.比体积（比容）单位质量流体所具有的体积。V1一[m3/kg]Vpm3.相对密度d（比重）（无单位）pp数值：d=1000p40CH202025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 2. 比体积（比容） 单位质量流体所具有的体积。 𝜈 = 𝑉 𝑚 = 1 𝜌 [m3 /kg] 3. 相对密度d（比重） （无单位） 𝑑 = 𝜌 𝜌 4 0𝐶 𝐻2𝑂 = 𝜌 1000 数值：

单选题设置页1分三氯化铁蚀刻液的比重是1.42，则其密度是（）kg/m3。1.421420P0.00142提交2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 三氯化铁蚀刻液的比重是1.42，则其密度是（）kg/m3 。 1.42 1420 0.00142 A B C 提交 单选题 1分

沈阳师范大学化工基础第2章流体的流动过程与输送机械2.12压强流体垂直作用于单位面积上的力（压强、压力），称为流体的静压强。PN单位：Pa或p=m2A大气压换算：（1kgf-9.81N）1标准大气压：1工程大气压：1atm = 1.0133× 105[N/m2 ]或[Pa ]1at = 9.807X 104「N/m2 ]或[Pa]=0.9807[bar]=1.0133 [bar]= 1.033 [kgf/cm2 ]= 1 [ kgf/cm2 ]= 10.33 [mH,0 ]= 10 [mH,0]= 760 [mmHg ]= 735.6 [mmHg ]2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 2.1.2 压强 流体垂直作用于单位面积上的力（压强、压力），称为流体 的静压强。 𝑝 = 𝑃 𝐴 单位：Pa或 N m2 1标准大气压： 1atm = 1.0133×105 [ N/m2 ]或[ Pa ] =1.0133 [bar] = 1.033 [ kgf/cm2 ] = 10.33 [ mH2O ] = 760 [mmHg ] 1工程大气压 ： 1at = 9.807×104 [ N/m2 ]或[ Pa ] =0.9807[bar] = 1 [ kgf/cm2 ] = 10 [ mH2O ] = 735.6 [mmHg ] 大气压换算：（1 kgf = 9.81 N ）

多选题设置13分1atm=1.0133X105Pa-bar=760mmHg=（)mH,0-（)kgf/cm?1.0133A101.3310.331.033E提交0.10332025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 1atm=1.0133×105 Pa =（ ）bar = 760 mmHg =（ ）mH2O =（ ）kgf/cm2 1.0133 101.33 10.33 1.033 A B C D E 0.1033 提交 多选题 3分

沈阳师范大学化工基础第2章流体的流动过程与输送机械压力的基准及表示形式绝对压强（1）以绝对真空为基准（absolutepressure）表压、真空度（2）以当时当地压力为基准（gaugepressure）bA06表压车0.802AMP大气压强0Iee绝对压强真空度压力表绝对压强（余压）零压T0.02表压一绝对压强-（当地）大气压强真空度三（当地）大气压强-绝对压强（余压）sglen真空表2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 绝对压强 表压 真空度 绝对压强（余压） 表压＝绝对压强-（当地）大气压强 真空度＝（当地）大气压强 - 绝对压强（余压） 零压 大气压强 压力的基准及表示形式： （1）以绝对真空为基准（absolute pressure）——绝对压强 （2）以当时当地压力为基准（gauge pressure）——表压、真空度 压力表 真空表

洗阳师范大学化工基础第2章流体的流动过程与输送机械应用题：在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空表读数为80kPa，在天津操作时，真空表读数应为多少？已知兰州地区的平均大气压85.3kPa，天津地区为101.33kPa。解：维持操作的正常进行，应保持相同的绝对压，根据兰州地区的压强条件，可求得天津地区操作时的绝对压强。兰州：绝压一大气压-真空度=85300-80000=5300[Pa1天津：真空度一大气压-绝压=101330-5300=96030Pal2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第2章流体的流动过程与输送机械 应用题： 在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空表读数为80 kPa，在天 津操作时，真空表读数应为多少？已知兰州地区的平均大气压 85.3kPa，天津地区为101.33 kPa。 解：维持操作的正常进行，应保持相同的绝对压，根据兰州地区的 压强条件，可求得天津地区操作时的绝对压强。 兰州：绝压=大气压 - 真空度 = 85300 - 80000 = 5300 [ Pa ] 天津：真空度=大气压-绝压 = 101330 - 5300 = 96030 [ Pa]