化工流体流动 07-08学时

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1、1.1流体的物理性质第一章流体流动1.2流体静力学基本方程式1.3流体流动的基本概念1.4流体流动的基本方程式1.4.1连续性方程式一、连续性方程式的推导稳态流动连续性方程式的推导连续性方程式一、连续性方程式的推导对于不可压缩流体连续性方程式适用条件稳态流动流体必须连续注意连续性方程式反映了稳态流动系统中，在流量一定时管路各截面上流速的变化规律，此规律与管路的安排及输送设备等无关。二、连续性方程式的应用示例变径管道若求变径管内不可压缩流体的稳态流动二、连续性方程式的应用若则当体积流量一定，流速与管径的平方成反比。由1.1流体的物

2、理性质第一章流体流动1.2流体静力学基本方程式1.3流体流动的基本概念1.4流体流动的基本方程式1.4.1连续性方程式1.4.2柏努利方程式一、柏努利方程式的推导流动系统总能量衡算1.流动系统总能量衡算1-换热器2-泵内壁面流速压力比容高度基准面衡算范围与截面间衡算基准一、柏努利方程式的推导物质内部能量的总和。1kg流体输入的内能1kg流体输出的内能（1）内能1kg流体进、出系统时输入和输出的能量有以下各项：系统内能变化量一、柏努利方程式的推导（2）位能流体受重力作用所产生的能量。1kg流体输入的位能1kg流体输出的位能系统位能

3、变化量一、柏努利方程式的推导（3）动能流体以一定速度运动所产生的能量。1kg流体输入的动能1kg流体输出的动能系统动能变化量一、柏努利方程式的推导（4）静压能（流动功）流体在流动中克服静压力所需提供的能量。静压能引起设质量为m、体积为V的流体通过某截面，将该流体推进此截面所需的作用力为pA，而流体通过此截面所走的距离为V/A。则一、柏努利方程式的推导1kg流体输入的静压能1kg流体输出的静压能系统静压能变化量一、柏努利方程式的推导（5）热换热器向1kg流体提供的热量换热器提供热量换热器移出热量加热器冷却器设一、柏努利方程式的推导

4、1kg流体通过泵（或其它输送机械）所获得的热量（6）外功（净功、有效功）根据能量守恒定律设流动系统总能量衡算式一、柏努利方程式的推导2.流动系统的机械能衡算式（1）机械能的转换与损失机械能动能位能静压能外功总能量内能热流体在输送过程中各机械能可以相互转换。由于流体黏性作用部分机械能损失，转换为内能。动画：机械能的转换与损失一、柏努利方程式的推导机械能的转换与损失动能转换为静压能由于黏性摩擦，静压能损失转换为内能一、柏努利方程式的推导对于不可压缩流体流体静压能降低等于内能增加一、柏努利方程式的推导（2）流动系统的机械能衡算式由热力

5、学第一定律流体与环境交换的热量克服流动阻力而损失的能量，该能量转变为热使流体温度略微升高流体在流动过程中获得热量流体在流动过程中因被加热而引起体积膨胀功一、柏努利方程式的推导流动系统机械能衡算式一、柏努利方程式的推导（3）柏努利方程式对于不可压缩流体柏努利方程式适用于不可压缩流体一、柏努利方程式的推导对于理想流体，又无外功加入柏努利方程式适用于理想流体二、柏努利方程式的讨论1.柏努利方程式的注意事项稳态流动的流体不可压缩流体（1）适用条件理想流体二、柏努利方程式的讨论单位质量流体所具有的能量，J/kg（2）各项能量分析某截面上流

6、体本身具有能量流体在两截面间获得的能量二、柏努利方程式的讨论流体静力学方程式2.静止流体对于静止流体柏努利方程可描述静止流体的运动规律二、柏努利方程式的讨论3.可压缩流体对于可压缩流体若则两截面间流体密度的平均值4.有效功率单位时间输送设备对流体所做有效功—有效功率。二、柏努利方程式的讨论5.以压头表示的柏努利方程由除以重力加速度g单位为m二、柏努利方程式的讨论令以压头表示的柏努利方程式二、柏努利方程式的讨论位压头动压头静压头输送设备有效压头压头损失各项具有高度单位，相当于各项能量可以将自身从基准面升举的高度压头练习题目思考题作

7、业题:8、91.连续性方程式如何推导，其适用条件如何？2.柏努利方程式如何推导，其适用条件如何？3.如何理解机械能的转换与损失?4.使用柏努利方程式应注意哪些事项？5.应用柏努利方程式解题有哪些要点？