化工原理（上册）第一二章流体流动

这是一篇关于化工原理（上册）第一章流体流动的思维导图，主要内容包括：流体的物理性质、流体静力学基本方程、流体流动现象等。

化工原理（上册）第一章流体流动

化工原理第二章流体输送机械

流体输送机械

离心泵

结构：叶轮（给能装置）、泵壳（转能装置）、轴封装置

工作原理：依靠旋转叶轮，液体在离心力作用下从叶轮中心甩向外缘获得机械能，在泵壳中部分动能转换为静压能，液体高压排出

基本方程：Ht=Bqvt(vt下标)

性能参数：流量、扬程、效率和轴功率 N=Ne/n Ne=pgqvH

影响因素

密度： 密度增加qv不变；H不变。n基本不变，N增加

黏度： 黏度增加。qv下降，H下降，n下降N增加

转速： q'v/qv=n'/n,H'/H=(D'/D)2 N'/N=(n'/n)3

叶轮直径： q'v/qv=D'/D,H'/H=(D'/D)2 N'/N=(D'/D)3

特性曲线： H-qv N-qv n-qv

工作点

泵的特性曲线

管路的特性曲线

泵在管路中的运行

安装高度

汽蚀现象

汽蚀余量

实际汽蚀余量

临界汽蚀余量

必须汽蚀余量

安装高度

流量调节

改变管路特性曲线：调节阀门开度

改变泵的特性曲线

改变转速、更换叶轮直径

组合运转

并联

串联

正位移泵

正位移特性：输液量仅与泵特性有关，而压头仅与管路特性有关

往复式：往复泵、计量泵、隔膜泵

旋转式：齿轮泵、螺杆泵

气体输送机械

离心式通风机

性能参数：风量、全风压、轴功率、效率

特性曲线：4条 风量-全风压、风量-静风压、风量-轴功率、风量-效率

鼓风机

压缩机

流量测量

皮托管

孔板流量计

文丘里流量计

转子流量计

管路计算

简单管路

并联管路

分支管路

可压缩流体管路的计算

流体在管内的流动阻力

流体在直管中的流动阻力：gz1+u12/2+p1/p=gz2+p2/p+u22/2+hf

hf=摩擦系数*长径比*u2/2

管路上的局部阻力

突然扩大：1

突然缩小：0.5

管路系统中的总能量损失

流体流动现象

流动类型与雷诺数

雷诺数：Re=dup/u(分母为黏度)

层流：流体质点沿流向平行运动，无脉动混合作用。Re<=2000

湍流：流体质点除沿流向平行运动外，各质点不作规则的脉动，相互碰撞和混合。Re>=4000

流体在圆管内流动时的速度分布

层流

过渡区

湍流

边界层的概念

伯努利方程

gz1+u12/2+P1/p=gz2+u22/2+P2/p

gz1+u12/2+p1/p+We=gz2+u22/2+p2/p+hf

连续性方程：p1u1A1=p2u2A2

流量与流速

流量：单位时间内流过管内任一截面的流体量

体积流量qv

质量流量qm

qm=qv*p(密度)

流速：单位时间内流体在流动方向上所流过的距离。U=qv/A

qm=qv*p =uAp

流体静力学基本方程

流体静力学

压力

单位换算：1atm=760mmHg=10.33H2O=1.0133bar=1.0133x105pa=1.033kgf/cm2

表压力=绝对压力-大气压力

真空度=大气压力-绝对压力

流体静力学基本方程：P1/P+gz1=P2/P+gz2(只适用于禁止的连通这同一种连续的流体)

非牛顿流体简介

牛顿型流体：所有气体和大多数流体

非牛顿流体：血液、油漆、淀粉悬浮液、蛋黄浆等

黏度

定义：促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力

公式：t（剪应力）=u*du/dy

泊：1cP=0.01P

1Pa.s=1000cP

密度

定义：单位体积流体所具有的质量，符号p,单位kg/m3

p=m/v=pm/RT=MT0P/22.4TP0

流体的物理性质