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