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1、制药工程原理第一章流体流动制药工程原理
2、流体流动第一章流体流动第一节概述第二节流体静力学（流体的平衡）第三节流体在管内的流动第四节流体在管内的流动阻力第五节管路计算第六节流量的测定制药工程原理
3、流体流动第一节概述流体的定义：液体和气体统称为流体。流体具有三个特点①流动性，即抗剪抗张能力都很小。②无固定形状，随容器的形状而变化。③在外力作用下流体内部发生相对运动。制药工程原理
4、流体流动第一节概述质点：指大量分子构成的流体微团，但其大小与管路及容器的尺寸相比仍微不足道。流体连续性假设：假设流体是由大量质点组成的彼此间没有空隙，完全充满所占空间的连续介质。制药工
5、程原理
6、流体流动第一节概述连续性假设的目的是为了摆脱复杂的分子运动，而从宏观的角度来研究流体的流动规律，这时，流体的物理性质及运动参数在空间作连续分布，从而可用连续函数的数学工具加以描述。流体流动实质：并非指其内部分子的运动（静止流体的分子是运动的），而是由内部质点的运动来体现。流体内部无数质点运动的总和，就为流体流动。制药工程原理
7、流体流动第一节概述制药生产的原料及产品大多数是流体。生产中，有以下几个主要方面经常要应用流体流动的基本原理及其流动规律：(1)管内适宜流速、管径及输送设备的选定；(2)压强、流速和流量的测量；(3)传热、传质等过程中适宜的流动
8、条件的确定及设备的强化。流体流动规律是本门课程的重要基础。本章将着重讨论流体流动过程的基本原理及流体在管内的流动规律,并运用这些原理与规律去分析和计算流体的输送问题。制药工程原理
9、流体流动第二节流体静力学流体静力学是研究流体在外力作用下的平衡规律，也就是说，研究流体在外力作用下处于静止或相对静止的规律。流体静力学的基本原理在化工生产中有着广泛的应用，例如，压强、流量及流速、液面的测量等。本节主要讨论流体静力学的基本原理及其应用。制药工程原理
10、流体流动第二节流体静力学流体的压强流体的密度与比容流体静力学基本方程式流体静力学基本方程式的应用制药工程原理
11、流体
12、流动流体的静压强-定义流体垂直作用于单位面积上的静压力,称为流体的静压强,简称压强,其表达式为:点压强流体的静压强-压强的单位及换算在SI中,压强的单位是N/m2,称为帕斯卡,以Ｐa表示。但习惯上还采用其它单位,如atm(标准大气压)、某流体柱高度、bar(巴)或kgf/cm2等。它们之间的换算关系为：1标准大气压=101300Pa=760mmHg=1.013bar=10330kgf/m2=1.033kgf/cm2=1.033at=10.33mH2O流体的静压强-绝对压强、表压强和真空度流体的压强可以有不同的计量基准。如以绝对真空(即零大气压)为基准计
13、算的压强,称为绝对压强（absolutepressure）,是流体的真实压强。如以当地大气压强为基准，则称为表压强(gaugepressure)。当被测流体的绝对压力小于大气压时，其低于大气压的数值称为真空度（vacuum）。表压强＝绝对压强－大气压强真空度＝大气压强－绝对压强流体的静压强-例题例1-1某台离心泵进、出口压力表读数分别为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以法定单位表示）？解泵进口绝对压力P1=760-220=540mmHg=7.2*104Pa泵出口绝对压力P2
14、=1.7+1.033=2.733kgf/cm2=2.68*105Pa流体的密度定义：单位体积流体所具有的质量；平均密度：m-质量Kg；V-流体体积m3；-流体的密度,kg/m3；点密度对任何一种流体，其密度随其所具有的压力和温度而变化,ρ=f(P.T)流体的密度气体（理想：压强不太高、温度不太低）：混合物的平均密度液体混合物：气体混合物：流体的比容单位质量流体的体积，称为流体的比容，用符号v表示，单位为m3/kg，则亦即流体的比容是密度的倒数。例1-2已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%(质量)的硫酸水溶液，其密
15、度为若干？解流体静力学基本方程式前提：静止、只受重力作用、流体不可压缩即密度不变现从静止液体中任意划出一垂直液柱，如图所示。液柱的横截面积为A，液体密度为ρ，若以容器器底为基准水平面，则液柱的上、下底面与基准水平面的垂直距离分别为Z1和Z2，以p1与p2分别表示高度为Z1及Z2处的压强。流体静力学基本方程式在垂直方向上作用于液柱的力有：下底面所受之向上总压力为p2A；上底面所受之向下总压力为p1A；整个液柱之G＝ρgA(Z1-Z2)。在静止液体中，上述三力之合力应为零，即p2A－p1A－ρgA(Z1-Z2)＝0p2＝p1＋ρg(Z1-Z2)如果将液柱的上底
16、面取在液面上，则p2＝p0＋ρgh流体静力学基本方程式讨论: （
