【正文】 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e （理想流體） （理想流體） 二、機械能衡算方程 ? ? ???????? ??????????????????????1122122212 22 ??ppvvzzgwavave浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 30/63 Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e 伯努利 （ Bernoulli） 方程 含義： 對沒有黏性的流體，流動系統(tǒng)上游的機械能 等于下游的機械能。 （理想流體） 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 26/63 二、機械能衡算方程 ? ? ???????????????????????????????????????VAAedVvgztv d Apvgzv d ApvgzW?????22222221對管道內(nèi)穩(wěn)定流動： ? / ?t=0 ?????????????AAav v dAv dAvv??2222令 平均動能 （理想流體） Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e 即 0222122????????? ??????????? ??? ???? v d Apvgzv d ApvgzWAAe ????mv dAvA????22（理想流體） 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 27/63 Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e ???? ???????? ?????????? ??21 21 AAv d Apgzv d Apgz ????eW 0222212???????????????????avavvmvm則 0222211221221 ?????????????????????????????????ppvvgzgzmWavave兩邊同除以 m，并令 We/m＝ we（單位 J/kg）得： 可以證明， 不可壓縮流體管內(nèi)穩(wěn)定流動時，管截面上的流體滿足靜力學(xué)方程。 質(zhì)量衡算 ? 連續(xù)性方程 ?????能量守恒動量守恒質(zhì)量守恒三大守恒定律一 、 宏觀 質(zhì)量衡算方程 管內(nèi)流動的連續(xù)性方程 ???微觀宏觀2m 1m? 0???? ???VdVt ?0???????????????????????????隨時間的變化率控制體內(nèi)的質(zhì)量的質(zhì)量流量輸入控制體的質(zhì)量流量輸出控制體??????????????????????????隨時間的變化率控制體內(nèi)的質(zhì)量的質(zhì)量流量輸出控制體的質(zhì)量流量輸入控制體or 1 控制體 2 1 2 對于管道內(nèi) 穩(wěn)定 流動 ， ?/?t=0， 于是 思考： 這里為什么用偏導(dǎo)數(shù)？ 返回第 3頁 2m1mdV返回第 10頁 質(zhì)量衡算方程 開放體系，質(zhì)量守恒定律內(nèi)容改為如下： 質(zhì)量守恒定律 封閉體系中物質(zhì)質(zhì)量不變 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 19/63 一、宏觀質(zhì)量衡算方程 管內(nèi)流動的連續(xù)性方程 ? 1 = ? 2 = 常數(shù) 2211 AuAu ?對圓管 222211 dudu ?21 mm ? 222111 AuAu ?? ?管內(nèi)流動的連續(xù)性方程 uAGAm ???21 mmm ??2211 AuAuuA ?? m 1 m m 2思考： 如果管道有分支，則穩(wěn)定流動時的連續(xù)性方程又如何？ 作業(yè)： 5， 6 1 控制體 2 1 2 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 20/63 167。 基本概念 zvyvxvtDtDzyx ????????????五、幾種時間導(dǎo)數(shù) 對流導(dǎo)數(shù)項 在 固定坐標(biāo)系 下觀察某一空間，其物理量隨時間的變化率 在隨對象以相同速度 移動的坐標(biāo)系 下觀察該對象，其物理量隨時間的變化率 v ztzytyxtxtt ????????????dddddddd全導(dǎo)數(shù) tdd在以任意速度移動的坐標(biāo)系下觀察某對象，其物理量隨時間的變化率 控制體法 或歐拉法 系統(tǒng)法 或拉格朗日法 偏導(dǎo)數(shù) t?? 隨體導(dǎo)數(shù) DtD 轉(zhuǎn)第 18頁 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 15/63 167。 絕大多數(shù)高分子量的流體 塑性流體 漲塑性流體 假塑性流體 dyd xv?? ?浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 12/63 167。 黏度隨剪切速率的增加而增大。 流動形式表現(xiàn)為剪切稀化現(xiàn)象。 影響因素： 黏度 ?： 屬物性 思考： 為什么？ sPamsNmsmmN????? 22dyd xv?? ?cPPsPa 1000101 ??? 厘泊（ mPa?s） 獲取方法： 體系、溫度、濃度 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 10/63 三、牛頓黏性定律和本構(gòu)方程（教材 P14， P25， P27） 運動黏度 ??? ?m2/s 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 11/63 ? 牛頓流體 dv / dy 非牛頓型流體 如生物流體 人身上的血液、淋巴液、囊液等多種體液以及像細 胞質(zhì)那樣的 “ 半流體 ” 都屬于非牛頓流體。 應(yīng)力 速度梯度 動力黏度 簡稱 黏度 牛頓黏性定律 男子 100米跑世界紀(jì)錄博爾特 男子 100米自由泳世界紀(jì)錄阿蘭 這些流體稱為 牛頓型流體 。 z y x z?浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 5/63 三、牛頓黏性定律和本構(gòu)方程（教材 P14， P25， P27） z y x ?zz?zxzy?kjiτ zzzyzxz ??? ???z?i 表示應(yīng)力作用面的法線方向 j 表示應(yīng)力的方向 應(yīng)力的分量記為 ?ij 關(guān)于應(yīng)力： Z面上的應(yīng)力 ?z 記為： kjiτ yzyyyxy ??? ???kjiτ xzxyxxx ??? ???類似地， X、 Y面上的應(yīng)力記為： 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 6/63 yy?yx?yz?zz?zy?zx?xx?xz?xy?三、牛頓黏性定律和本構(gòu)方程（教材 P14， P25， P27） z M y x kjiτ y yzyyyx ??? ???kjiτ x xzxyxx ??? ???kjiτ z zzzyzx ??? ??????????????zzzyzxyzyyyxxzxyxx??????????xzzxzyyzyxxy ?????? ??? ，某點（例如 M點）所受的應(yīng)力： 張量 9個應(yīng)力分量（ 3個法向力，6個切向力） 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 7/63 三、牛頓黏性定律和本構(gòu)方程（教材 P14， P25， P27） Isaac Newton(16431727)， 牛頓黏性定律發(fā)表在 1687年，確切地說，牛頓當(dāng)時只是把它作為一個經(jīng)驗式提出。 基本概念 質(zhì)量力 表面力 流體所受到的力 回憶： 167。 遵循著三大守恒定律 下轉(zhuǎn)第 10頁 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 3/63 167。 流體流動的基本方程 167。浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /目錄 1 目錄 167。 流體流動的基本方程 基本概念 質(zhì)量衡算 ? 連續(xù)性方程 一、總能量衡算 二、機械能衡算方程 習(xí)題課 三、關(guān)于摩擦損失的計算 直管摩擦損失計算通式 非圓管摩擦損失計算式 局部摩擦損失計算式 管內(nèi)流動總阻力損失的計算 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 2/63 167。 基本概念 主要研究流體在 管路 中的流動， ?????能量守恒動量守恒質(zhì)量守恒一、穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動 穩(wěn)定流動 流動參數(shù) （ 如 p、 T、 ?等 ） 都不隨時間而變化； 不穩(wěn)定流動 至少有一個流動參數(shù)隨時間而變化 。 基本概念 Avd AA?????