利言 ◆流体:化工过程处理加工的对象,包括气 体和液体。 ◆流体输送:化工过程中最普遍的单元操作之 ◆本章学习内容:与流体输送有关的基本原理
前 言 流体:化工过程处理加工的对象,包括气 体和液体。 流体输送:化工过程中最普遍的单元操作之 一。 本章学习内容:与流体输送有关的基本原理
流体的连续性 ◆流体质点与连续性 质点:保持流体宏观力学性质的最小流体单元,是 由大量分子构成的集团(又称微团);其几何尺寸 大大大于分子,而远远小于管路或容器的几何尺寸。 连续性:流体是由无数的彼此相连的流体质点组成, 是一种连续性介质,流体内部无数质点运动的总和, 构成了流体流动,因此流体的物理性质及运动参数 也应是连续分布的。 适应范围:除分子密度稀薄的高真空下不能成立, 其余情况都能成立
流体的连续性 流体质点与连续性 ◼ 质点:保持流体宏观力学性质的最小流体单元,是 由大量分子构成的集团(又称微团);其几何尺寸 大大大于分子,而远远小于管路或容器的几何尺寸。 ◼ 连续性:流体是由无数的彼此相连的流体质点组成, 是一种连续性介质,流体内部无数质点运动的总和, 构成了流体流动,因此流体的物理性质及运动参数 也应是连续分布的。 适应范围:除分子密度稀薄的高真空下不能成立, 其余情况都能成立
流体的特征 ◆特征:流体分孑间距离较大,当受到外部剪切 力作用时,易变形产生流动 可压缩流体:通常为气体,密度变化较明 分类显 不可压缩流体:液体(外压很大情况下除 外),压力改变对密度影响很小的流体
流体的特征 特征:流体分子间距离较大,当受到外部剪切 力作用时,易变形产生流动 分类 可压缩流体:通常为气体,密度变化较明 显 不可压缩流体:液体(外压很大情况下除 外),压力改变对密度影响很小的流体
作用在流体上的力 ◆质量力:作用于每个流体质点上,在数值上与 加速度相等 ◆表面力:作用于流体接触面上的力,并与接触 面积成正比 ◆分些切向力:也称为剪力 法向力:也称为总压力
作用在流体上的力 质量力:作用于每个流体质点上,在数值上与 加速度相等 表面力:作用于流体接触面上的力,并与接触 面积成正比 分类 切向力:也称为剪力 法向力:也称为总压力
牛顿粘性定律 在两块面积很大,间距很小的 平板间充满液体,剪应力τ与上下 两板间速度随距离的变化率成正比。 囫 F=Ar- Au Au 右图,流体在圆管内流动时,y 如 An与的关系不成直线。则将 u4 Ny写成dy(速度梯度): u3 du u2 F=Aτ=Apdy uI idu 牛顿粘性定律:F=±p du
牛顿粘性定律 u5 u4 u3 u2 u1 y y u F U=0 y u5 u4 u3 u2 u1 du dy u 在两块面积很大,间距很小的 平板间充满液体,剪应力τ与上下 两板间速度随距离的变化率成正比。 Δu Δy F=Aτ= Aμ 如右图,流体在圆管内流动时, Δu与Δy的关系不成直线。则将 写成 (速度梯度): Δu Δy du dy du dy 牛顿粘性定律: F = ± μA du dy F=Aτ=A μ