1概述 1流体流动的考察方法 1.1.1连续性假定 固体力学:考察对象单个固体,离散介质 流体力学:考察对象—无数质点,连续介质 例如点压强的考察p(正压力/面积) 气体压强p 考察面积A
质点一含有大量分子的流体微团,其尺寸 远小于设备尺寸、远大于分子平均自由程 可能性:1mm3常温常压气体含25×1015个 分子,分子平均自由程为0.1um量级 连续性假定—流体是由无数质点组成的,彼此间 没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 目的:可用微积分和连续函数来描述流体的各种 参数
1.1.2考察方法—拉格朗日法和欧拉法 拉格朗日法—选定流体质点,跟踪观察描述 运动参数 欧拉法—一固定空间位置,考察经过此地的流体 运动参数 轨线与流线的区别 轨线是同一流体质点在不同时刻所占空间位置 的连线 流线是同一瞬时不同流体质点的速度方向连线 系统与控制体的区别 系统是包含众多流体质点的集合,与外界 无质量交换
控制体是作考察对象的某一固定空间体积,与 外界可有质量交换 化工原理关心设备中发生的事情,较多采用欧拉法 1.2流体受力 1.2.1体积力:作用于体积中的各个部位,力的 大小与体积(质量)有关。 如:重力,惯性力,离心力 1.22表面力:分解成一垂直于作用面一压力p 平行于作用面一一剪切力τ
1.2.3流体粘性 面积A F 固定板 粘性的物理本质一分子间引力和分子热运动、碰撞 牛顿粘性定律τ=μdy 表明①流体受剪切力必定运动 ②牛顿型流体与非牛顿型流体的区别 H=f(物性,温度)t↑,H气↑,液 理想流体假定=0