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《流體流動(dòng)阻力的測(cè)定 化工原理——流體流動(dòng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定化工原理——流體流動(dòng)導(dǎo)讀：就愛(ài)閱讀網(wǎng)友為您分享以下“化工原理——流體流動(dòng)”資訊，希望對(duì)您有所幫助，感謝您對(duì)92to.com的支持!第一章流體流動(dòng)知識(shí)目標(biāo):本章要求熟悉流體主要物性(密度，黏度)數(shù)據(jù)的求取及影響因素，壓強(qiáng)的定義、表示方法、單位及單位換算，連續(xù)性和穩(wěn)定性的概念，管內(nèi)流體速度分布，流體的流動(dòng)類型，雷諾準(zhǔn)數(shù)及其計(jì)算。理解流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力損失的原因，測(cè)速管、孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，測(cè)量原理及使用要求。掌握靜力學(xué)方程，連續(xù)性方程，柏努利方程，管路阻力計(jì)算公式，簡(jiǎn)
2、單管路的計(jì)算方法。了解湍流時(shí)的流速分布，103復(fù)雜管路計(jì)算。能力目標(biāo):通過(guò)對(duì)本章的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)能應(yīng)用靜力學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理處理工程過(guò)程的設(shè)計(jì)型計(jì)算和操作型計(jì)算。氣體和液體通稱為流體，原來(lái)是固體的物料，有時(shí)也可以做成溶液以便于輸送或處理。流體具有流動(dòng)性，其形狀隨容器的形狀而變化，一般將液體視為不可壓縮性流體，與此相反，氣體的壓縮性很強(qiáng)，受熱時(shí)體積膨脹很大，因此將氣體視為可壓縮的流體。流體流動(dòng)是化工生產(chǎn)過(guò)程中是普遍的現(xiàn)象，研究流體流動(dòng)的目的是要能解決以下幾個(gè)工程問(wèn)題：（1）流體的輸送、輸送管路的設(shè)計(jì)與所需功
3、率的計(jì)算、輸送設(shè)備的選型與操作；2）流速、流量的計(jì)算，系統(tǒng)中的壓強(qiáng)或壓強(qiáng)差的測(cè)量，設(shè)備液位及液封高度的確定；（3）根據(jù)流體流動(dòng)規(guī)律減少輸送能耗，強(qiáng)化化工設(shè)備中傳熱、傳質(zhì)過(guò)程等。工程上研究流體流動(dòng)的方法是：只研究流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，不考慮流體分子間的微觀運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)，將流體視為有許多分子組成的“微團(tuán)”，又把“微團(tuán)”稱作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的大小與它所處的空間相比是微不足道的，但比分子運(yùn)動(dòng)的自由程度要大得多。在流體的內(nèi)部各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相互緊挨著，他們之間沒(méi)有任何空隙而成為連續(xù)體。因此將流體視為有無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成的其間無(wú)任何空隙
4、的連續(xù)介質(zhì)，即所謂的連續(xù)性假定。第一節(jié)103流體靜力學(xué)流體靜力學(xué)是研究流體在外力作用下處于靜止或相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下的規(guī)律，本節(jié)討論靜止流體在重力場(chǎng)中內(nèi)部的壓力變化規(guī)律，在討論此規(guī)律之前，先對(duì)與此有關(guān)的物理量做些說(shuō)明。一、密度單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的密度，其表示式為ρ=式中：m——流體的質(zhì)量，kg；v——流體的體積，m3。mv（1－1）ρ1,ρ2ρn密度是流體的物性數(shù)據(jù)，各種流體的密度值可以從有關(guān)的物理化學(xué)手冊(cè)中查得。液體的密度基本上不隨壓力而變化，但隨溫度稍有改變，因此在手冊(cè)上查取液體密度時(shí)，要
5、注意所指的溫度。氣體的密度隨壓力、溫度而改變，壓力不高時(shí)氣體的密度可按理想氣體狀態(tài)中方程計(jì)算。式中：m——質(zhì)量，kg；v——體積，m3；M——摩爾質(zhì)量，kg/kmol；P——壓力，kPa；（注意，壓力單位為kPa時(shí)，密度單位為kg/m3）；R——?dú)怏w常數(shù)，R=8.315kJ/(kmol·K)103；T——熱力學(xué)溫度，K。也可以采用下述關(guān)系計(jì)算：101.3kPa、0℃時(shí)1kmol氣體的體積22.4m3，由理想氣體狀態(tài)方程可知：ρ=mPM=vRT（1—2）ρ=MPT0PM=0.1203(kg/m3)22.
6、4P0TT（1—2a）式中：P0=101.3kPa；T0=273K。當(dāng)在一定溫度、壓力下查得某氣體的密度，求操作條件下氣體的密度時(shí)，則下標(biāo)1表示手冊(cè)中查得的條件。ρ=ρ1pT1?p1T（1—2b）化工過(guò)程中遇到的流體大多為混合物，而手冊(cè)中一般僅提供純物質(zhì)的密度，混合物的密度可通過(guò)純物質(zhì)的密度計(jì)算如下，對(duì)于液體均相混合物，假定混合前后總體積不變則：1ρm=αα1α2++..............+nρ1ρ2ρn（1—3）3kg/m式中：ρm——混合物的密度，；——混合物中各組分質(zhì)量分率；3kg/m——
7、混合物中各組分的密度，。對(duì)于氣體混合物，可按式（1—2）計(jì)算，但需將其中的摩爾質(zhì)量M按平均摩爾質(zhì)量M計(jì)算，即:M103=y1M1+y2M2++ynMn（1—4）式中：y1,y2yn——?dú)怏w混合物各組分的摩爾分?jǐn)?shù)；M1,M2Mn——?dú)怏w混合物各組分摩爾質(zhì)量，kg/kmol。二、壓力(一)壓力的概念垂直作于流體單位面積上的力，稱為壓力強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱壓強(qiáng)，工程上多稱為壓力。法定單2α1,α2αn位是Pa（帕），即N/m。此外還有一些習(xí)慣上使用的單位，現(xiàn)列出一些常見(jiàn)的壓力單位及其換算關(guān)系：1atm=1.013×1
8、05Pa=101.3kpa（千帕）=0.1013MPa（兆帕）=10.33m·H2O=760mmHg=1.033kgf/cm2（二）壓力的表示方法１.絕對(duì)壓力（簡(jiǎn)稱絕壓），是指流體的真實(shí)壓強(qiáng)，即以絕對(duì)零壓為準(zhǔn)測(cè)得的流體壓力。2.103表壓力（簡(jiǎn)稱表壓），是指工程上用測(cè)壓儀表以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榛鶞?zhǔn)測(cè)得的壓力值，它是流體的真實(shí)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪担矗罕韷?絕對(duì)壓力—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?、真空度，是指絕壓低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱臄?shù)值。當(dāng)絕壓小于當(dāng)?shù)卮髿鈮簳r(shí)，用真空表測(cè)得的數(shù)
