化工原理精品課程ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-12 12:14本頁(yè)面
【正文】 ??? ??—— 靜力學(xué)基本方程 壓力形式 Pa 能量形式 2211 zgpzgp ?????kgJ /位能形式 m NJ /靜力學(xué)方程的幾種不同形式 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 討論： 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。 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 （ 4） 當(dāng)液面上方的壓強(qiáng)改變時(shí) ， 液體內(nèi)部的壓強(qiáng)也隨之改變 ， 即 ： 液面上所受的壓強(qiáng)能以同樣大小傳遞到液體內(nèi)部的任一點(diǎn) 。 ② 6處壓力是否相等。 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 等壓面概念 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 等壓面的選取 例：如圖所示的測(cè)壓管分別與三個(gè)設(shè)備 A、 B、C相連通，連通管的下部是水銀，上部是水，三個(gè)設(shè)備內(nèi)的水面在同一水平面上。 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 壓力表 真空表 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 四、壓力的特性 （ 1） 流體壓力與作用面垂直，并指向該作用面； （ 2）任意界面兩側(cè)所受壓力，大小相等、方向相反； （ 3）作用于任意點(diǎn)不同方向上的壓力在數(shù)值上均相同 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 流體靜力學(xué)平衡方程 一 、 靜力學(xué)基本方程 重力場(chǎng)中對(duì)液柱進(jìn)行受力分析： ApP 11 ?（ 1） 上端面所受總壓力 ApP 22 ?（ 2） 下端面所受總壓力 （ 3） 液柱的重力 12()G m g A z z g?? ? ?設(shè)流體不可壓縮 ， .Co n s t?? p0 p2 p1 z1 z2 G 方向向下 方向向上 方向向下 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 液柱處于靜止時(shí) ， 上述三項(xiàng)力的合力為零 : 2 1 1 22 1 1 21( ) 0()p A p A g A z zp p g z zp g h???? ? ? ?? ? ???—— 靜力學(xué)基本方程 設(shè)液面上方的壓強(qiáng)為 P0 ghpp ??? 0新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 討論： （ 1） 適用于 重力場(chǎng)中靜止 、 連續(xù)的同種不可壓縮性流體 ； （ 2） 液體內(nèi)部壓強(qiáng) P是隨 P0和 h的改變而改變的，即： ? ?hPfP ,0? （ 3） 當(dāng)容器液面上方壓強(qiáng) P0一定時(shí) ， 靜止液體內(nèi)部的壓強(qiáng) P僅與垂直距離 h有關(guān) ， 即： Ph? 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。 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 表 壓 = 絕對(duì)壓力 － 大氣壓力 真空度 = 大氣壓力 － 絕對(duì)壓力 絕對(duì)壓力 絕對(duì)壓力 絕對(duì)真空 表壓 真空度 1p2p大氣壓 當(dāng)用表壓或真空度來(lái)表示壓強(qiáng)時(shí) ， 應(yīng)分別注明 。 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的換算關(guān)系： 1atm = 105Pa== =760mmHg = H2O=三 、 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 。 5 0 0 . 0 5y m m m??22 0 2 0 0u y y??2 5 0 . 0 2 5y m m m??22 0 2 0 0u y y??新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 管壁處， y=0，故 10( ) 2 0ydu sdy?? ?20 400duydy??新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 油的粘度 故壁面上的剪應(yīng)力為 100m管壁面上的總阻力為： 3 1 . 4wwF A d l N? ? ?? ? ?5 0 0 . 0 5c P P a s? ? ? ?20( ) 20 1 /wydu Nmdy?? ?? ? ? ?新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 流體的壓縮性與膨脹性 ：流體的熱膨脹性可由體積熱膨脹系數(shù) β 來(lái)衡量 對(duì)于理想氣體： 1T? ?0000[ 1 ( ) ][ 1 ( ) ]V V t ttt?? ? ?? ? ?? ? ?0TVP??? ??????當(dāng)溫度變化不太大時(shí)： ： 可壓縮： 不可壓縮： 0TVP??? ??????新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 流體靜力學(xué) 流體的壓強(qiáng) 流體靜力學(xué)方程 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 壓力 流體垂直作用于單位面積上的力 ， 稱(chēng)為流體的靜壓強(qiáng) ， 習(xí)慣上又稱(chēng)為 壓力 。油的黏度為 50cP。 求： 、管半徑中點(diǎn)處的流速。 氣體及大多數(shù)低分子量液體是牛頓型流體。 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 五、 混合物的粘度 按一定混合規(guī)則進(jìn)行加和 對(duì)于分子不聚合的 混合液 可用下式計(jì)算 l o g l o gm i ix??? ?常壓下 氣體混合物 的粘度，可用下式計(jì)算 0 . 50 . 5iimiyMyM?? ? ??說(shuō)明： 不同流體的粘度差別很大。 在缺少粘度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可按理論公式或經(jīng)驗(yàn)公式估算粘度。 但在極高壓力下，隨壓力增加有所增加；而在壓力極低情況 下也要考慮壓力的影響。 s 運(yùn)動(dòng)黏度 1St = 1cm2/s = 100cSt = 104m2/s E ???水恩氏黏度 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 三、 影響因素 ① 液體 粘度隨溫度升高而降低，壓力影響很小。 s=1 mPa s /m2) 物理單位制 ： P(泊 ) ， 達(dá)因 二、 流體的黏度 ① 物理意義 dudy?? ? —— 動(dòng)力黏度，簡(jiǎn)稱(chēng)黏度 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 ② 單位 SI單位制 ： Pa u F 0 x u=0 y Y du dy 平板間的流體剪應(yīng)力與速度梯度 一、牛頓黏性定律 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 平板間的流體剪應(yīng)力與速度梯度 只有流動(dòng)的流體才體現(xiàn)黏性： 黏性 內(nèi)摩擦力 保持一定的速度梯度 克服摩擦 力做功 消耗能量 能量損失 新鄉(xiāng)學(xué)院化工原理精品課程 F duA dy????
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