流体流动

流体流动思维导图：流体的物理性质、流体静力学（区别于物理学中的压力，这里指压强，表压：被测流体的绝对压强-大气压强）等等

流体流动

• 流体的物理性质
  • 密度
  • 粘性
    • 牛顿粘性定律
      • 公式
        • τ＝±udu/dy
          • 牛顿性流体
        • F＝±uAdu/dy
      • 影响因素
        • T、P、μ
      • 运动粘度v
        • v＝μ/p
      • 动量传递mu
        • τ＝d（mu）/Adt＝±vd（ρu）/dy
          • d（ρu）/dy为动量浓度梯度
• 流体静力学
  • 公式：
    • • 静压能位能之和为常数
  • 压力
    • 区别于物理学中的压力，这里指压强
    • 表压：被测流体的绝对压强-大气压强
    • 真空度：大气压强-被测流体的绝对压强
    • 单位换算：1atm=10.33mmH2O=1.01325*10*5Pa=1*10*5bar=9.81*10*4kgf/cm3
  • 适用条件：
    • 静止，连续，同一流体
    • 不适用于流动，间断，非单一流体
  • 应用
    • 压差计
    • 微压差计：
      • 减小压差计测定的误差
• 流体动力学
  • 公式：伯努利方程
    • • 静压能位能动能之和为常数
  • 流动
    • 流速与流量
      • 连续性方程
        • 稳定流动中，流量不变
      • 通过不同截面积，流速与截面积成反比
    • 稳定流动
    • 非定态流动
      • 流速与压力随时间改变而改变
  • 适用条件：
    • 稳定流动，理想流体
• 实际流体
  • 牛顿粘性定律
    • 黏度系数μ
      • • 在流动系统中，流体的流速压力不随时间的变化而变化，而是随着位置的改变而改变
  • 伯努利方程公式
  • 流体的流动形态
    • 层流Re≤2000
      • 最大流速
        • (ΔpR^2)/4μl
      • 平均流速
        • (ΔpR^2)/8μl
    • 湍流Re＞400
      • 最大流速
        • Umax
      • 平均流速
        • 0.82Umax
    • 雷诺系数
    • 流体的边界层
      • 由于管道突缩或突扩，导致边界层分离
  • 流动损失
    • 压头[m]/[N/J]
      • 动压头
      • 静压头
      • 位压头
      • 扬程
      • 压头损失
• 管内流动阻力
  • 直管阻力hf
    • 水平管
      • 公式
        • hf＝P1-P2/ρ
      • 范宁公式
        • hf＝λl/d .u²/2(λ＝8τ/ρu²)
        • △Pf＝ρhf＝λl/d .ρu²/2
    • 倾斜管
      • hf＝（P1/ρ＋z1g）－（P1/ρ＋z2g）
    • 层流
      • 阻力损失
        • hf＝32μlu/ρd²＝64/Re.l/d.u²/2
      • 摩擦系数
        • λ＝64/Re
    • 湍流
      • λ＝f（Re，ε/d）
      • 莫狄摩擦系数
  • 局部阻力h'f
    • 阻力系统法
      • h'f＝ζu²/2
        • 进口阻力损失ζ＝0.5
        • 出口阻力系数ζ＝1
    • 当量长度法
      • h'f＝λle/d.u²/2
  • 总阻力
    • ∑hf＝hf＋h'f