化工基础 总复习课件.ppt

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1、2021/8/9液体混合物：气体：----------理想气体状态方程气体混合物：1、密度12021/8/9压强大小的两种表征方法绝对压力表压表压＝绝对压力－当地大气压真空度＝当地大气压－绝对压力绝对压强表压大气压真空度绝对压强绝对零压线大气压线2、压强22021/8/91.牛顿型流体流体在运动状态下，有一种抗拒内在的向前运动的特性，称为粘性。流体不管在静止还是在流动状态下，都具有粘性，但只有在流体流动时才能显示出来。随流体状态的不同，粘性的差别非常悬殊。粘性是流动性的反面。由于粘性存在，流体在管内流动时，管内任一截面上各点的速度并不相同（1）粘性3、粘度3例1：已知乙醇水溶液中各组分

2、的质量分数分别为：乙醇0.8，水0.2，计算293K时的密度？案例例2：若空气的组成近似看作为：氧气和氮气的体积分数分别为0.21和0.79。试求100KPa和300k时的空气密度？例3：在兰州地区操作苯乙烯真空蒸馏塔的压力表读数是80*103Pa，而在天津地区应该如何操作时。兰州地区大气压为85.3*103Pa，天津地区的大气压为101.33*103Pa。2021/8/942021/8/9p0z2p1p2Gz1z0如图所示：容器中盛有密度为的静止液体。现从液体内部任意划出一底面积为A的垂直液柱。若以容器底部为基准水平面，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

3、和p2分别表示高度为z1和z2处的压力，液面上方的压力为p0。分析垂直方向上液柱的受力：向上：p2A向下：p1AG＝gA(z1-z2)4、流体静力学基本方程式52021/8/9当液柱处于相对静止状态时，说明作用在此液柱上诸力的合力为零，即：p2A－p1A－gA(z1-z2)＝0化简得：p2＝p1＋g(z1-z2)(1)或：(2)若液柱上表面取在液面上，令z1-z2=h，则上式可写为：p2＝p0＋gh(3)(4)上述式子均称为流体静力学基本方程式。它反映了流体不受水平外力作用，只在重力作用下流体内部压力（压强）的变化规律。62021/8/91.当容器液面上方的压强p0一定时，静止

4、液体内任一点压强的大小，与液体本身的密度和该点距液面的深度h有关。因此，在静止的、连通的同一种液体内，处于同一水平面上的各点的压强都相等。此压强相等的面，称为等压面。2.当p0改变时，液体内部各点的压强也将发生同样大小的改变—帕斯卡原理。3.压强或压强差的大小可用液柱高度来表示。4.将(2)式移项整理得：(5)或适用场合：绝对静止、连续、均质、不可压缩流体流体静力学基本方程式的讨论7案例：如图所示，三个设备内的水面在同一个水平面上，连通管的下部是水银，问：（1）.1、2、3三处的压力是否相等？（2）.4、5、6三处的压力是否相等？2021/8/98案例：图中开口的容器内盛有油和水，油

5、层高度h1=0.7m,密度，水层高度h2=0.6m，密度为1）判断下列两关系是否成立PA＝PA’，PB＝P’B。2）计算玻璃管内水的高度h。2021/8/99U型管压差计根据流体静力学方程流体静力学方程的应用2021/8/910二、液位的测量液位计的原理——遵循静止液体内部压强变化的规律,是静力学基本方程的一种应用。液柱压差计测量液位的方法：由压差计指示液的读数R可以计算出容器内液面的高度。当R＝0时，容器内的液面高度将达到允许的最大高度，容器内液面愈低，压差计读数R越大。2021/8/9113、液封高度的计算液封的作用：若设备内要求气体的压力不超过某种限度时，液封的作用就是：当气体压

6、力超过这个限度时，气体冲破液封流出，又称为安全性液封。若设备内为负压操作，其作用是：防止外界空气进入设备液封需有一定的液位，其高度的确定就是根据流体静力学基本方程式。2021/8/912例：如图所示，某厂为了控制乙炔发生炉内的压强不超过10.7×103Pa（表压），需在炉外装有安全液封，其作用是当炉内压强超过规定，气体就从液封管口排出，试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度h。2021/8/9135、流量与平均流速1、流量与流速流量qm=ρqV──如为稳定流动，qV，qm在系统中恒定。qVm3/sqmkg/s单位时间内流过管道任一截面的流体量，称为流量。2021/8/914对于圆形

7、管道，——管道直径的计算式2021/8/915列管换热器列管换热器的管束由121根φ×2.5cm的钢管组成。空气以9m/s速度在列管内流动。空气在管内的平均温度为50℃﹑压强为196×103Pa(表压)，当地大气压为98.7×103Pa。试求：⑴空气的质量流量；⑵操作条件下，空气的体积流量.2021/8/916流动体系的分类管系中任一截面上的参数u,p,ρ等随时间变化──不稳定流动──参数随时间变化不随时间变化──稳定流动──参数不随时间变化，