【正文】 為了更好地了解流體流動時產(chǎn)生的阻力，可以用河道的水流現(xiàn)象來說明?？梢哉f，流體流動狀況是產(chǎn)生流體阻力的第二位原因。在物理單位制中黏度的單位為（ dyns 或者 1 cP =1 mPa （ 3） 對于低壓下的混合氣體 （ 129）式中 —— 混合氣體的黏度， Pa第四節(jié) 流體阻力 如圖 116（ a） 所示。 第四節(jié) 流體阻力 雷諾進(jìn)行的實驗研究還表明，流體的流動狀況不僅與流體的流速有關(guān)，而且與流體的密度、黏度和管徑有關(guān)。由幾個物理量按照沒有單位的條件組合的數(shù)群，稱為特征數(shù)或準(zhǔn)數(shù)。 第四節(jié) 流體阻力 3．當(dāng)量直徑 如果管路的截面不是圓形， Re計算式中的 應(yīng)用當(dāng)量直徑代替。其厚度雖然很小，但對流體傳熱、傳質(zhì)等方面影響很大。 第四節(jié) 流體阻力 摩擦系數(shù) 與管內(nèi)流體流動時的雷諾數(shù) Re有關(guān)，也與管道內(nèi)壁的粗糙程度有關(guān)，這種關(guān)系隨流體流動的類型不同而不同。工程計算中一般按湍流處理，將相應(yīng)湍流時的曲線延伸，以便查取 值。其值由實驗測定，列于表 13。 第五節(jié) 流量的測量與調(diào)節(jié)圖 121 孔板流量計 第五節(jié) 流量的測量與調(diào)節(jié) 若不考慮通過孔板的阻力損失，在水平管截面 11和截面 22之間列出柏努利方程，則 整理得 第五節(jié) 流量的測量與調(diào)節(jié) 在孔板流量計上安裝 U型管液柱壓差計 ，是為了求得式中的壓差。流量計所測定的流量范圍一般應(yīng)取在為定值的區(qū)域，其值約為 ~。 第五節(jié) 流量的測量與調(diào)節(jié) 文氏管流量計的阻力較小，大多數(shù)用于低壓氣體輸送中的測量。轉(zhuǎn)子流量計的轉(zhuǎn)子位置與流量的關(guān)系需要預(yù)先校正。這時讀取轉(zhuǎn)子停留位置玻璃管上的刻度，則可得知流量。一般收縮角 ，擴大角 。綜合考慮上述三方面的影響，引入校正系數(shù) C， 將 、實測壓差帶入 第五節(jié) 流量的測量與調(diào)節(jié)根據(jù)連續(xù)性方程式帶入上式，整理得并令 稱為孔流系數(shù) 第五節(jié) 流量的測量與調(diào)節(jié) 則得 （ 141） 管道中的流量 為 （ 142） 孔流系數(shù)的數(shù)值一般由實驗測定。因流體慣性的作用，流道截面積最小處是比孔板稍微偏下的下游位置，該處的流道截面積比圓孔的截面積更小，這個最小的流道截面積稱為縮脈。例如，標(biāo)準(zhǔn)彎頭的值為 15，如這種彎頭配置在 φ1084mm 的管路上，則它的當(dāng)量直徑＝ 15(10824) ＝ 1500mm＝ m。這樣粗略地劃分光滑管與粗糙管為應(yīng)用圖 119提供了方便。第四節(jié) 流體阻力1．直管阻力的計算 由實驗可知，流體在圓形直管中流動時的損失能量 可按下式進(jìn)行計算。但層流與湍流時在管道截面上的流速分布并不一樣，第四節(jié) 流體阻力所以流體的平均流速與最大流速的關(guān)系也不相同。 需要指出的是，流動雖分為層流區(qū)、湍流區(qū)和過渡區(qū)，但流動類型只有層流和湍流。雷諾數(shù)即是反映了上述四個因素對流體流動類型的影響，因此 Re數(shù)值的大小，可以作為判別流體流動類型的標(biāo)準(zhǔn)。流體流速增大到某一值時，流體質(zhì)點除流動方向上的運動之外，還向其他方向做隨機運動，即存在流體質(zhì)點的不規(guī)則脈動，彼此混合。清水從恒位槽穩(wěn)定地流入玻璃管，玻璃管進(jìn)口中心處插有聯(lián)接紅墨水的針形細(xì)管，分別用閥 A、 B調(diào)節(jié)清水與紅墨水的流量。s ； —— 混合液中組分的摩爾分?jǐn)?shù)； —— 混合液中組分的黏度， Pa 物理單位制中黏度的單位與 SI制中黏度單位的換算關(guān)系如下： 1 Pa 第四節(jié) 流體阻力 衡量流體黏性大小的物理量，稱為黏性系數(shù)或動力黏度，簡稱黏度，用符號 表示。 第四節(jié) 流體阻力 此外，當(dāng)流體流動激烈呈紊亂狀態(tài)時，流體質(zhì)點流速的大小與方向發(fā)生急劇的變化，質(zhì)點之間相互激烈的交換位置。這種壓力降就是流體阻力的表現(xiàn)。對于氣體，當(dāng)所取系統(tǒng)兩截面之間的絕 對壓力變化小與原來壓力的 20% 時，仍可使 用式（ 125）（ 126）（ 127）進(jìn)行計算。 3．柏努利方程中各項物理量的單位必須一致。 五、柏努力方程的應(yīng)用 應(yīng)用柏努利方程時應(yīng)注意以下各點： 1．截面選?。合纫ǔ龉苈返纳嫌谓孛?11和下游截面 22，以明確所討論的流動系統(tǒng)的范圍。 ，位壓頭； ，動壓頭； ，靜壓頭； ,外加壓頭； ，損失壓頭。 流體動力學(xué)3．實際流體的柏努利方程 在化工生產(chǎn)中所處理的流體都是實際流體。但任何科學(xué)的抽象都能幫助我們更好的理解和解決實際問題。 （ 121） 第三節(jié) 這種現(xiàn)象稱為流體流動的連續(xù)性。所以本章只討論穩(wěn)定流動。第三節(jié) 每種流體的適宜流速范圍，可從手冊中查取。利用流量方程式可以計算流體在管道中的流量、流速或管道的直徑。 （ 2） 質(zhì)量流速 質(zhì)量流量與管道截面積之比稱為質(zhì)量流速。流速 亦有兩種表示方法： （ 1）平均流速 實驗證明，流體流經(jīng)管道截面上各點的流速是不同的，管道中心處的流速最大，越靠近管壁流速越小，在管壁處流速為零。 第二節(jié) 流體靜力學(xué) 圖 16 雙液 U管微壓計 第三節(jié) 通常用于測量較低的表壓、真空度或壓差。如果要測量某處的表壓或真空度也很方便，只需將 U管壓差計的一端與所測的部位相接，另一端與大氣相通即可。第二節(jié) 流體靜力學(xué) （ 1）測量流體的壓力或壓差 ① U管壓差計 U管壓差計的結(jié)構(gòu)如圖 13所示，系由兩端開口的 U形玻璃管，中間配有讀數(shù)標(biāo)尺所構(gòu)成。 （ 2）在靜止的、連續(xù)的同一液體內(nèi)，處于同一水平面上各點的壓力均相等。此方程的導(dǎo)出方法如下： 如圖 12所示，敞口容器內(nèi)盛有密度為 的靜止流體，液面上方受外壓強 的作用（當(dāng)容器敞口時， 即為外界大氣壓強）。即 真空度 =（外界）大氣壓強－絕對壓強第二節(jié) 流體靜力學(xué) 在這種條件下，真空度值相當(dāng)于負(fù)的表壓值。 各種壓力單位的換算關(guān)系如下： 1 atm= kPa= kgf/cm2 =760mmHg = 1 at==1kgf/cm2= mmHg =10 mH2O 第二節(jié) 流體靜力學(xué) 實際生產(chǎn)中還經(jīng)常采用以某液體的液柱高度表示流體壓力的方法。如果已知流體的質(zhì)量及密度（或相對密度、比容），即可求得流體的體積。如液體混合時，體積變化不大，則混合液體密度的近似值可由下式求得： （ 13） —— 液體混合液的密度； —— 混合液中各純組分的密度； —— 混合液中各純組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。選用 R值時，應(yīng)注意其單位。從手冊中查得的氣體密度往往是某一指定條件下的數(shù)值，這就需要將查得的密度換算成操作條件下的密度。氣體具有較大的壓縮性，但在壓力變化很小的流動狀態(tài)下，也可以當(dāng)作不可壓縮性流體處理。 一般說來，液體的形狀與容器相同，具有一定的自由表面，其體積幾乎不隨壓強和溫度而改變。 在化工生產(chǎn)中，有以下幾個主要方面經(jīng)常要應(yīng)用流體流動的基本原理及其流動規(guī)律。研究流體平衡和運動宏觀規(guī)律的科學(xué)稱為流體力學(xué)。這些都要應(yīng)用流體流動的規(guī)律進(jìn)行分析和計算。第二節(jié) 流體靜力學(xué) 一般說來，液體的形狀與容器相同，具有一定的自由表面，其體積幾乎不隨壓強和溫度而改變。 高溫、低壓下的實際氣體接近于理想氣體，所以通?？捎美硐霘怏w狀態(tài)方程式來計算?！?氣體的絕對壓力， kPa ； 173。 ② 液體的密度 液體的密度一般用實驗方法測定。 由上式可知，相對密度是一個比值，沒有單位。用符號 表示壓強， 表示面積， 為流體垂直作用與面積上的力。 如果已知流體的壓強為，密度為，與它相當(dāng)?shù)囊褐叨瓤捎上率角蟮? 第二節(jié) 流體靜力學(xué) 所以，用液柱高度表示液體的壓強時，必須注明流體的名稱及溫度，才能確定液體的密度，否則即失去了表示壓強的意義。 為了避免絕對壓強、表壓與真空度三者關(guān)系混淆，在以后的討論中規(guī)定，對表壓和真空度均加以標(biāo)注，如2023Pa（ 表壓）、 600mmHg（ 真空度）。并設(shè)液柱上、下底與基準(zhǔn)面的垂直距離分別 為和 ｍ。 當(dāng)液體上方的壓力或液體內(nèi)部任一點的壓力 有變化時，液體內(nèi)部各點的壓力 也發(fā)生同樣大小的變化。 圖 13所示，當(dāng) U管壓差計兩支管分別與管路（或設(shè)備）中兩個不同壓力的測壓口相連接，流體即進(jìn)入兩支管內(nèi)，指示液的上面為流體所充滿。