化工原理第一章第二节修改.ppt

第一章流体流动
一、流量与流速
二、定态流动与非定态流动
三、连续性方程式
四、能量衡算方程式
五、柏努利方程式的应用
第二节流体在管内的流动
2017/11/10
一、流量与流速
1、流量
单位时间内流过管道任一截面的流体量,称为流量。
若流量用体积来计量,称为体积流量VS;单位为:m3/s。
若流量用质量来计量,称为质量流量WS;单位:kg/s。
体积流量和质量流量的关系是:
2、流速
单位时间内流体在流动方向上流过的距离,称为流速u。
单位为:m/s。数学表达式为:
2017/11/10
流量与流速的关系为:
质量流速:单位时间内流体流过管道单位面积的质量流量用G表示,单位为kg/()。
数学表达式为:
对于圆形管道,
——管道直径的计算式
生产实际中,管道直径应如何确定?
2017/11/10
二、定态流动与非定态流动
流动系统
定态流动
流动系统中流体的流速、压强、
密度等有关物理量仅随位置而改
变,而不随时间而改变
非定态流动
上述物理量不仅随位置而且随时间
变化的流动。
例
2017/11/10
2017/11/10
三、连续性方程
在稳定流动系统中,对直径不同的管段做物料衡算
衡算范围:取管内壁截面1-1’与截面2-2’间的管段。
衡算基准:1s
对于连续稳定系统:
2017/11/10
如果把这一关系推广到管路系统的任一截面,有:
若流体为不可压缩流体
——一维稳定流动的连续性方程
2017/11/10
对于圆形管道,
表明:当体积流量VS一定时,管内流体的流速与管道直径
的平方成反比。
2017/11/10
四、能量衡算方程式
1、流体流动的总能量衡算
1)流体本身具有的能量
物质内部能量的
总和称为内能。
单位质量流体的内能以U表
示,单位J/kg。
①内能:
流体因处于重
力场内而具有的能量。
②位能:
2017/11/10
质量为m流体的位能
单位质量流体的位能
流体以一定的流速流动而具有的能量。
③动能:
质量为m,流速为u的流体所具有的动能
单位质量流体所具有的动能
④静压能(流动功)
通过某截面的流体具有的用于
克服压力功的能量
2017/11/10