《流体流动》PPT课件

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1、第1章流体流动FluidFlow概述1.1流体的物理性质1.2流体静力学基本方程式1.3流体流动的基本方程1.4流体流动现象1.5流体在管内的流动阻力1.6管路计算1.7流量测量上一页下一页概述流体的概念连续介质模型应用流体输送，参数测量，强化传热、传质研究方法Euler法固定空间点，控制体体积、位置固定，输入、输出控制体的物理量随时间变化Lagrange法固定流体质点，质量恒定，位置、体积随时间变化上一页下一页返回1.1流体的物理性质1.1.1流体的密度定义：物性参数：结构，温度，压强液体：不可压缩流体，气体：可压缩流体气体的密度上一页下一页1.1流体的物理性

2、质液体混合物的密度气体混合物的密度上一页下一页1.1流体的物理性质1.1.2流体的粘度1牛顿粘性定律黏性：阻碍流体运动的特性物理本质：分子间的引力以及分子的运动和碰撞，是分子微观运动的一种宏观表现内摩擦力(剪切力,黏性摩擦力)上一页下一页1.1流体的物理性质内摩擦应力或剪应力上一页下一页1.1流体的物理性质2流体的粘度定义单位物理意义产生单位速度梯度的剪应力上一页下一页1.1流体的物理性质运动粘度混合物的粘度气体液体上一页下一页1.1流体的物理性质物性参数：结构，温度，压强气体：温度升高，粘度增大液体：温度升高，粘度减小3理想流体定义：粘度为0的流体应用：简化问

3、题上一页下一页返回1.2流体静力学基本方程式1.2.1静止流体的压力定义单位上一页下一页1.2流体静力学基本方程式表示方法表压强＝绝对压强－大气压强真空度＝大气压强－绝对压强上一页下一页1.2流体静力学基本方程式1.2.2基本方程式方程的建立（Euler法）流体平衡微分方程上一页下一页1.2流体静力学基本方程式上一页下一页1.2流体静力学基本方程式讨论1－在静止的、连续的、同一种液体内部，等压面为水平面2－静止液体液面上的压强能以同样大小传递到液体内部3－压强是深度的函数4－压强差的大小可以用一定高度的液柱表示，但要注明是何种液体5－单位：能量，称为静压能，位能

4、。静止流体内部的能量守恒与转化上一页下一页1.2流体静力学基本方程式例1－3上一页下一页1.2流体静力学基本方程式1.2.3静力学方程式的应用1压强与压强差的测量U管压差计上一页下一页1.2流体静力学基本方程式倾斜液柱压差计上一页下一页1.2流体静力学基本方程式微差压差计上一页下一页1.2流体静力学基本方程式例1－4例1－5上一页下一页1.2流体静力学基本方程式例1－6上一页下一页1.2流体静力学基本方程式2液位的测量上一页下一页1.2流体静力学基本方程式例1－7上一页下一页1.2流体静力学基本方程式3液封高度的计算例1－8例1－9上一页下一页返回1.3流体流动

5、的基本方程1.3.1流量与流速上一页下一页1.3流体流动的基本方程例1－101.3.2稳态流动与非稳态流动上一页下一页1.3流体流动的基本方程1.3.3连续性方程上一页下一页1.3流体流动的基本方程例1－111.3.4柏努利方程式1流动系统总能量衡算内能机械能：位能，动能静压能上一页下一页1.3流体流动的基本方程2机械能衡算式与柏努利方程式1）机械能衡算式下一页上一页1.3流体流动的基本方程上一页下一页1.3流体流动的基本方程2）柏努利方程式上一页下一页1.3流体流动的基本方程3柏努利方程式的讨论（1）稳态流动，非稳态流动的瞬时（2）有效功率和轴功率（3）可压缩

6、流体取密度的平均值（4）静止流体上一页下一页1.3流体流动的基本方程（5）不同衡算基准下的柏努利方程式上一页下一页1.3流体流动的基本方程1.3.5柏努利方程式的应用1解题要点作图，确定衡算范围截面的选取基准水平面的选取两截面上的压强单位必须一致上一页下一页1.3流体流动的基本方程2应用举例1）求流量2）求设备相对位置上一页下一页1.3流体流动的基本方程3）求功率4）求压强上一页下一页1.3流体流动的基本方程5）非稳态系统上一页下一页返回1.4流体流动现象1.4.1流动类型与雷诺数1雷诺实验与雷诺数上一页下一页1.4流体流动现象雷诺数物理意义例1－17上一页下一

7、页1.4流体流动现象2层流与湍流层流：分层流动，只有轴向速度，层与层间无流体质点混合。湍流：总体轴向流动，径向随机脉动，流体质点碰撞、混合，产生漩涡。层流湍流过渡区例1－18上一页下一页1.4流体流动现象上一页下一页1.4流体流动现象1.4.2流体在圆管内流动时的速度分布1层流上一页下一页1.4流体流动现象上一页下一页1.4流体流动现象2湍流层流内层，过渡层，湍流主体上一页下一页1.4流体流动现象1.4.3边界层的概念1边界层的形成原因：流体具有粘性厚度：u=0.99us结果：边界层区，存在速度梯度；主流区，无速度梯度上一页下一页1.4流体流动现象2边界层的发展

8、1）平板上层流边界层湍流