【正文】 。s) 物理制： cP(厘泊 ） 換算關(guān)系 1cP＝ 103 Pa yudd?一 、 流體的粘度 第三節(jié) 管內(nèi)流體流動(dòng)現(xiàn)象 2022/4/13 48 （ 二 ） 流體的粘度 （ 動(dòng)力粘度 ） 流體流動(dòng)時(shí)在與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生單位速度梯度所需的剪應(yīng)力 。 2022/4/13 46 （ 4） 各物理量的單位應(yīng)保持一致 ， 壓力表示方法也應(yīng)一致 ， 即同為絕壓或同為表壓 。 （ 2） zg、 、 —— 某 截面上單位質(zhì)量流體所具有的位能 、 動(dòng)能和靜壓能 ； ?p 221u有效功率 ： e mP q W?軸功率 ： ?ePP ?2022/4/13 43 （ 3） 伯努利方程式 適用于不可壓縮性流體 。 22121 1 2 21122 fppz g u W z g u h??? ? ? ? ? ? ? ?22121 1 2 21122 fppz u H z u Hg g g g??? ? ? ? ? ? ? ?（ 3） （ 4） 或 —— 伯努利方程式 2022/4/13 41 WHg?ffhHg???其中 He—— 外加壓頭或有效壓頭 ， m。2139。 ),(, zyxfupT ??),(, ?zyxfupT ??2022/4/13 31 三 、 連續(xù)性方程式 對(duì)于穩(wěn)態(tài)流動(dòng)系統(tǒng) ， 在管路中流體沒(méi)有增加和漏失的情況下： 21 mm qq ?222111 AuAu ?? ?推廣至任意截面 常數(shù)????? uAAuAuq m ??? ?222111—— 連續(xù)性方程式 1 1? 2? 2 2022/4/13 32 常數(shù)????? uAAuAuq V ?2211不可壓縮性流體 ， .Co n s t??圓形管道 ： 2121221??????????ddAAuu 即不可壓縮流體在管路中任意截面的流速與管內(nèi)徑的平方成反比 。 1. 流速 （ 平均 流速 ） 單位時(shí)間內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離 。 gph??液封高度： 2022/4/13 27 第二節(jié) 管內(nèi)流體流動(dòng)的基本方程 1. 體積流量 單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的流體體積 。 2022/4/13 23 密度接近但不互溶的兩種指示 液 A和 C ； )(CA ?? ?4. 微差壓差計(jì) 擴(kuò)大室內(nèi)徑與 U管內(nèi)徑之比應(yīng)大于 10 。 應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體的種類及壓差的大小選擇指示液 。 2022/4/13 18 四、靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用 （ 一 ） 壓力測(cè)量 1. U形管液柱壓差計(jì) 設(shè)指示液的密度為 ， 被測(cè)流體的密度為 。 在同一靜止流體中，處在不同位置流體的 位能和靜壓能 各不相同，但二者可以轉(zhuǎn)換，其 總和保持不變 。 n21 , ??? ?或 RTpM mm ??mM—— 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量； nn2211m yMyMyMM ???? ?n21 , yyy ?—— 氣體混合物中各組分的摩爾 (體積 )分?jǐn)?shù) 。 2022/4/13 10 二 、 流體的密度與比體積 （ 一 ） 密度 單位體積流體的質(zhì)量 。 2022/4/13 6 一 、 壓力 流體垂直作用于單位面積上的力 ， 稱為流體的靜壓強(qiáng) ， 習(xí)慣上又稱為壓力 。 2022/4/13 2 2022/4/13 3 2022/4/13 4 ② 連續(xù)介質(zhì)假定 假定流體是由無(wú)數(shù)內(nèi)部緊密相連 、 彼此間沒(méi)有 間隙的流體質(zhì)點(diǎn) （ 或微團(tuán) ） 所組成的連續(xù)介質(zhì) 。 質(zhì)點(diǎn)：由大量分子構(gòu)成的微團(tuán) ， 其尺寸遠(yuǎn)小于設(shè)備 尺寸 、 遠(yuǎn)大于分子自由程 。 SI制： N/m2或 Pa； 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓： 1atm = 105Pa =760mmHg = H2O 第一節(jié) 流體靜力學(xué) 2022/4/13 7 2. 壓力的表示方法 絕對(duì)壓力 以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)測(cè)得的壓力 。 Vm?? kg/m3 ),( Tpf?? 液體 密度僅隨溫度變化 （ 極高壓力除外 ） ， 其變 化關(guān)系可從手冊(cè)中查得 。 2022/4/13 13 混合液體 假設(shè)各組分在混合前后體積不變 ， 則有 nmn12121 w w w? ? ? ?? ? ? ?n12,w w w—— 液體混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。 2022/4/13 17 （ 3） 在 靜止 的 、 連續(xù) 的 同種流體 內(nèi) ， 處于 同一水平面 上各點(diǎn)的壓力處處相等 。 ?0?A與 A′ 面 為等壓面 ， 即 39。 2022/4/13 21 2. 倒 U形管壓差計(jì) ??? RgRgpp ???? )( 021 指示劑密度小于被測(cè)流體密度 ， 如 空氣作為指示劑 2022/4/13 22 3. 斜管 壓差計(jì) 適用于壓差較小的情況 。 )( CA21 ?? ??? Rgpp2022/4/13 24 （ 二 ） 液位測(cè)量 壓差計(jì)讀數(shù) R反映出容器 內(nèi)的液面高度 。 qV—— m3/s或 m3/h 單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的流體質(zhì)量 。 Aqu V?kg/（ m2 2022/4/13 33 四 、 伯 努利方程式 （ 一 ） 伯努利方程式 ? gdm dz 在 x方向上對(duì)微元段受力分析： pA（ 1） 兩端面所受壓力分別為 及 Adpp )( ??（ 2） 重力的分量 zAgxAgmg ds i nds i nd ???? ??故合力為 zAgpAzAgApppA ddd)d( ?? ??????2022/4/13 34 動(dòng)量變化率 uAuuq ddm ??zAgpAuAu ddd ?? ???0ddd ??? uupzg ?動(dòng)量原理 —— 伯努利方程式 不可壓縮性流體 ， .Co n s t??（ 1） C o n s t .21 2 ??? ?puzg2022/4/13 35 （ 二 ） 伯努利方程式的物理意義 zg —— 單位質(zhì)量流體所具有的位能 ， J/kg； ?p —— 單位質(zhì)量流體所具有的靜壓能 ， J/kg ； 221u —— 單位質(zhì)量流體所具有的動(dòng)能 ， J/kg。1039。 Σhf—— 壓頭損失 ， m。 對(duì)于可壓縮性流體 ， 當(dāng) 時(shí) ， 仍可用該方程計(jì)算 ， 但式中的密度 ρ應(yīng)以兩截面的平均密度 ρm代替 。 （ 3） 截面的選取 與流體的流動(dòng)方向相垂直； 兩截面間流體應(yīng)是定態(tài)連續(xù)流動(dòng)； 截面宜選在已知量多 、 計(jì)算方便處 。 ),( Tpf??液體 : )(Tf?? T ↑ → ? ↓ 氣體 : 一般 )(Tf?? T ↑ → ? ↑ 超高壓 ),( Tpf?? p ↑ → ? ↑ 粘度的物理本質(zhì) ： 分子間的引力和分子的運(yùn)動(dòng)與碰撞 。s 粘度 μ與密度 ρ之比 。 （ 四 ） 牛頓型流體與非牛頓型流體 2022/4/13 53 二 、 流體流動(dòng)類型與雷諾數(shù) （ 一 ） 雷諾實(shí)驗(yàn) 2022/4/13 54 層流 （ 或滯流 ） ：流體質(zhì)點(diǎn)僅沿著與管軸平行的方向作直線運(yùn)動(dòng) ， 質(zhì)點(diǎn)無(wú)徑向脈動(dòng) ， 質(zhì)