2012-09-01第一章流体流动（FluidFlow）概述概述流体流动送主要解决以下问题：第一节流体静力学方程⑴确定流体输送需要的能量。第二节流体在管内的流动第三节流体在管内的流动现象⑵选择输送流体管线的管径。第四节流体在管内的流动阻力⑶测量和控制流体的流量。第五节管路计算⑷研究流体的流动形态和条件。第六节流速与流量的测量制药化工原理第一章流体流动1/87制药化工原理第一章流体流动2/87制药化工原理第一章流体流动3/87制药化工原理第一章流体流动4/87概述概述本章学习重点：应注意的问题：流体的性质、流体压强、静力学方程及其应用工业生产不是实验室流量与流速、稳定流动与不稳定流动概念实验，连续性方程、伯努利方程及其应用工业生产必需讲究经流动型态及判断，雷诺数的物理意义及计算济性。流体在管内流动的机械能损失计算简单管路的计算孔板流量计、转子流量等流量测量方法与原理制药化工原理第一章流体流动5/87制药化工原理第一章流体流动6/8712012-09-01概述第一节流体静力学本章核心：伯努利方程及其应用一.流体的性质本章难点：管路的计算二.流体的压强三.流体的静力学基本方程式四.流体静力学基本方程式的应用制药化工原理第一章流体流动7/87制药化工原理第一章流体流动8/87一.流体的性质一.流体的性质1.基本概念2.流体的密度密度定义：单位体积内流体的质量，3。不可压缩流体kg/m气体m3流体kg/m可压缩流体液体V比容定义：单位质量流体所具有的体积，kg/m3。不可压缩流体：当压强改变时，密度随压强变化不大Vm3/kg的流体称为不可压缩流体。m3密度的获得方法：可压缩流体：当压强改变时，密度随压强变化有显式中：ρ—流体密度，kg/mv—流体比容，m3/kg(1)查物性数据手册著变化的流体称为可压缩流体。m—流体质量，kg(2)公式计算(3)实验测定V—流体体积，m3制药化工原理第一章流体流动9/87制药化工原理第一章流体流动10/872.流体的密度2.流体的密度气体温度不mpM太低，压力气体混合物密度（混合前后体积不变）：理想气体的密度：不太高时，VRT气体密度可xmmiVipVnRTRT以近似按理M想气体考虑。液体混合物密度（混合前后体积不变）：已知气体在某一条件下是密度，可以计算出任一条件下的密度。1xwi''pM''Tpmi'RT'Tp影响因素：气体——种类、温度、浓度、压力式中：ρ—气体密度，kg/m3R—气体常数，8.314kJ/(kmol.K)液体——种类、温度、浓度n—气体物质的质量，kmol气体密度与温度成反比，与压力成正比。p—气体压强，Pa液体密度与温度成反比。制药化工原理第一章流体流动11/87制药化工原理第一章流体流动12/8722012-09-01二.流体的压强二.流体的压强①定义②压强单位：国际单位制(SI):帕(Pa)压力：垂直作用于任意流体微元表面的力，称为压力工程单位制:公斤(力)/厘米2压强：物体单位面积上受到的流体垂直作用力称为压力物理单位制(cgs):绝对大气压(atm);强度，简称压强。达因/厘米2(克厘米/秒2)毫米汞柱；F(mmHg)米水柱压强定义式：p(mH2O)A③压强单位的换算（掌握）：1atm1.013105Pa1atm101.3kPa式中：P—流体的压强，Pa;1atm0.1013MPa1atm760mmHgF—垂直作用于流体表面的压力，N;1atm10.33mHO1atm1.033kgfcm2A—作用面的表面积，m2。2制药化工原理第一章流体流动13/87制药化工原理第一章流体流动14/87二.流体的压强④压强的计量基准绝对压强、表压强和真空度的关系：④压强的计量基准绝对真空大气压强测压点压强大于当时大气压压强绝对压强、表压强、真空度的概念：Ｂ测压点压强小于当时大气压表压强绝对压强：以绝对真空为基准测得的压强，流体大气压强线真空度真实压强。Ａ绝对压强表观压强(表压强)：以大气压强为基准测得的压强。绝对压强绝对零压线真空度：被测流体的真实压强小于外界大气压时，压强计测得的压强以大气压强为基准，表压强＝绝对压强－大气压强()真空度＝－表压强即真空表的读数。真空度＝大气压强－绝对压强制药化工原理第一章流体流动15/87制药化工原理第一章流体流动16/87④压强的计量基准④压强的计量基准表压强＝绝对压