第二章流体流动与输送 第二节流体流动 教学要求 熟悉流量与流速、稳定流体与非稳定流体、牛顿 粘性定律及剪应力与动量传递等流体流动的基本概念; 掌握流体流动的型态及其流动类型判据;掌握圆管内 流体作层流和湍流流动的速度分布;了解流体流动过 程中的边界层以及边界层脱离 重点:流体的流动型态,流动类型判据,层流与湍流 的比较。 难点:层流和湍流速度分布,边界层与层流底层概念。 Ar r 1
第二章流体流动与输送 第二节 流体流动 教学要求 熟悉流量与流速、稳定流体与非稳定流体、牛顿 粘性定律及剪应力与动量传递等流体流动的基本概念； 掌握流体流动的型态及其流动类型判据；掌握圆管内 流体作层流和湍流流动的速度分布；了解流体流动过 程中的边界层以及边界层脱离。 重点：流体的流动型态，流动类型判据，层流与湍流 的比较。 难点：层流和湍流速度分布，边界层与层流底层概念。 1
2.1流量与流速 、流量 单位时间内流过管子任一截面的流体数量,称流 量 体积流量--以q,表示,单位为m/ 质量流量--以m表示,单位为kg 体积流量与质量流量的关系为: qm=ap (2-9) 由于气体的体积与其状态有关,因此对气体的 体积流量,须说明它的温度和压强。通常将其折算 到273.15K、1.0133×105Pa下的体积流量称之为 “标准体积流量(Nmh)
2.1 流量与流速 一、流量 单位时间内流过管子任一截面的流体数量，称流 量。 体积流量-----以 表示，单位为m3 /s。 质量流量-----以 表示，单位为kg/s。 体积流量与质量流量的关系为： （2-9） 由于气体的体积与其状态有关，因此对气体的 体积流量，须说明它的温度t和压强p。通常将其折算 到273.15K 、 1.0133×105Ｐa下的体积流量称之为 “标准体积流量（Nm3 /h）”。 qm = qV V q qm 2
流速 平均流速(简称流速)u 流体质点单位时间内在流动方向上所流过的距 离,称为流速,以u表示,单位为m/s。 流体在管截面上的速度分布规律较为复杂,工程上为计 算方便起见,流体的流速通常指整个管截面上的平均流速, 其表达式为 (2-10) 式中,A—垂直于流动方向的管截面积,m2 流量和流速的关系: q=gP=uAp (2-11) A r3
平均流速（简称流速）u 流体质点单位时间内在流动方向上所流过的距 离，称为流速，以u表示，单位为m/s 。 流体在管截面上的速度分布规律较为复杂，工程上为计 算方便起见，流体的流速通常指整个管截面上的平均流速， 其表达式为： 式中，A——垂直于流动方向的管截面积，m2 。 流量和流速的关系： qm = qV = uA （2-11） 二、流速 A q u V = 3 （2-10）
质量流速O 单位时间内流体流过管道单位截面内的质量, 以O表示,其单位为kg/(m2s),其表达式为 q qLp 由于气体的体积随温度和压强而变化,在管截面积 不变的情况下,气体的流速也要发生变化,采用质 量流速为计算带来方便
质量流速 单位时间内流体流过管道单位截面内的质量， 以 表示，其单位为kg/(m2·s)，其表达式为 由于气体的体积随温度和压强而变化，在管截面积 不变的情况下，气体的流速也要发生变化，采用质 量流速为计算带来方便。 u A q A qm V = = = 4
圆形管道直径的选定 ①.785d2 d= 费用 总费用 V0.785 (2-12) 操作费 流量一般为生产任务所决定, 而合理的流速则应根据经济权衡决 定,一般液体流速为0.5~3ms。气 设备费 体为10~30m/s。某些流体在管道中 适宜 的常用流速范围,可参阅教材P26表 2-1或查阅有关手册 5
圆形管道直径的选定 2 2 0.785 4 d q d q u = V = V u q d V 0.785 = 流量一般为生产任务所决定， 而合理的流速则应根据经济权衡决 定，一般液体流速为0.5～3m/s。气 体为10～30m/s。某些流体在管道中 的常用流速范围，可参阅教材P26表 2-1或查阅有关手册。 （2-12） 5 u u适宜 费 用 总费用 设备费 操作费