浙江大学：《化工原理》本科课程教学资源（PPT课件）第一章 流体力学基础（1.3）流体流动的基本方程（1.3.1-1.3.3）

1.3.1基本概念 = 粘度μ: 物理意义:衡量流体粘性大小的一个物理量 单位: N/m N. ·s dd」ms 「1Pa·s=10P=1000cP 1P=100cP 获取方法:属物性之一, 由实验测定、查有关手册或资料、用经验公式计算。 影响因素:主要有体系、温度、浓度 T个,2,pG个 浙江大学本科生课程 化工原理 第一章流体力学基础 6/37

浙江大学本科生课程 化工原理 第一章 流体力学基础 6/37 dy dv x  =    P a s m N s m m s N m dv dy =    = =      = 2 2   1P = 100cP 1Pa  s = 10P = 1000cP 主要有体系、温度、浓度 T , L , G  1.3.1 基本概念 物理意义：衡量流体粘性大小的一个物理量 单位： 获取方法：属物性之一， 由实验测定、查有关手册或资料、用经验公式计算。 影响因素： 粘度：

1.3.1基本概念 四.流动类型和雷诺数 雷诺实验□ 层流或滞流 laminar flow 两种流动型态 湍流或紊流 turbulent flow L 雷诺数 Re 惯性力 ua/d粘性力 Re dup Sm2=m"kg"5”无因次 N·s/m 浙江大学本科生课程 化工原理 第一章流体力学基础 7/37

浙江大学本科生课程 化工原理 第一章 流体力学基础 7/37  du Re =   0 0 0 2 3 Re m kg s N s m m kg s m m du =     =      =   无因次 u d u   2 = 粘性力 惯性力  1.3.1 基本概念 四．流动类型和雷诺数 雷诺数 雷诺实验 层流或滞流 laminar flow 湍流或紊流 turbulent flow 两种流动型态

1.3.1基本概念 直管内流动时,Re≤2000 层流 Re=2000~4000过渡区 Re>4000 湍流 浙江大学本科生课程 化工原理 第一章流体力学基础 8/37

浙江大学本科生课程 化工原理 第一章 流体力学基础 8/37 1.3.1 基本概念 直管内流动时，Re2000 层流 Re=20004000 过渡区 Re>4000 湍流

1.3.1基本概念 五、几种时间导数 1.偏导数 2.全导数 d aa d a dy a dz dt at a dt ay dt a dt 3.随体导数 D Dt 若dxdt=vx、dydt=vy、dzlt=v2 d a Dt at Ox”ay""az对流导数项 浙江大学本科生课程 化工原理 第一章流体力学基础 9/37

浙江大学本科生课程 化工原理 第一章 流体力学基础 9/37u 1．偏导数 t  2． 全导数 dt d 3．随体导数 Dt D dt dz dt z dy dt y dx dt t x d   +   +   +   = 若 dx/dt =vx 、dy/dt =vy 、dz/dt =vz z v y v x v Dt t D x y z   +   +   +   = u 1.3.1 基本概念 五、几种时间导数 对流导数项

1.3.2质量衡算方程 质量守 三大守恒定律动量守恒 管内流动的连续性方程 能量守恒 控制体囫 质量衡算方程: 输出控制体(输入控制体(控制体内的质量 =0 的质量流量)(的质量流量丿(随时间的变化率 ∫mnd41 +2my=0 浙江大学本科生课程 化工原理 第一章流体力学基础 10/37

浙江大学本科生课程 化工原理 第一章 流体力学基础 10/37      能量守恒 动量守恒 质量守恒 三大守恒定律  A2 vdA  − A1 vdA = 0   +  V dV t  1.3.2 质量衡算方程 一、管内流动的连续性方程 质量衡算方程： = 0         +        −        随时间的变化率 控制体内的质量 的质量流量 输入控制体 的质量流量 输出控制体 控制体