第一章 流体流动(Fluid flow: ) 本章主要内容: 1.流体的重要性质、流体静力学方程及应用; 2.流体流动的连续性方程、机械能衡算方程及应用; 3.流体内部分子及涡流动量传递原理,流体与壁面之间的 对流动量传递原理,边界层与边界层分离现象; 4.机械能损失与管流阻力的概念,管内摩擦阻力,局部阻 力的计算; 5.简单管路、并联与分支管路的计算,气体输送管路; 6.流量与流量的测量方法
本章主要内容: 1.流体的重要性质、流体静力学方程及应用; 2.流体流动的连续性方程、机械能衡算方程及应用; 3.流体内部分子及涡流动量传递原理,流体与壁面之间的 对流动量传递原理,边界层与边界层分离现象; 4.机械能损失与管流阻力的概念,管内摩擦阻力,局部阻 力的计算; 5.简单管路、并联与分支管路的计算,气体输送管路; 6.流量与流量的测量方法。 第一章 流体流动(Fluid flow )
一、流体的概念 量 量 汽体 流体液体 二、研究流体流动的目的 1、研究流动过程中的机械能损失,完成流体输送任务; 2、利用机械能形式的转化,进行流量测量; 3、研究流体流动状况对于传热(heart transfer)、传质(mass transfer)的影响; 4、研究流体流动的内部结构,揭示流体混合的规律
二、研究流体流动的目的 �量�� �量�� �量�� 三� 液体 气体 流体 一、流体的概念 1、研究流动过程中的机械能损失,完成流体输送任务; 2、利用机械能形式的转化,进行流量测量; 3、研究流体流动状况对于传热(heart transfer)、传质(mass transfer)的 影响; 4、研究流体流动的内部结构,揭示流体混合的规律
1.1概述 1.1.1流体流动的考察方法 (1)连续性假定 固体力学:考察对象-一单个固体,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
1.1 概述 1.1.1 流体流动的考察方法 (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)
质点一一含有大量分子的流体微团 流体微团(质点)多大才合适? 其尺寸远小于设备尺寸,远大于分子平均自由程。 可能性:1mm㎡3常温常压气体含2.5*1015个分子,分子平均自由 程为0.1μm量 流体是由无数个点(或流体微)所 成,些 点或流体微 密接触,彼此 没有隙,完全充 所占空的 介 性介假定 目的:可用微分和 函数来描述流体的各 参数
质点——含有大量分子的流体微团 流体微团(质点)多大才合适? 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2.5*1015个分子,分子平均自由 程为0.1μm量�。 u 流体是由无数个�点(或流体微�)所� 成,�些�点或流体微��密接触,彼此 没有�隙,完全充�所占空�的��介 �。 —— ��性介�假定 目的:可用微�分和��函数来描述流体的各�参数
(2)考察方法(u、P) 拉格朗日法:选定流体质点,跟踪观察描述运动参数 欧拉法:固定空间位置,考察经过此地得到流体运动参 数。 轨线和流线的区别: 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,可 有热量交换。 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
(2)考察方法(u、P) 拉格朗日法:选定流体质点,跟踪观察描述运动参数 欧 拉 法:固定空间位置,考察经过此地得到流体运动参 数。 轨线和流线的区别: 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,可 有热量交换。 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。 化工生产中关心设备中发生的事情,较多采欧拉法-固定空间 方法