化工原理复习 --- 流体流动

第一部分 --- 流体静力学

1. 1 atm表示的是一个大气压，mH2O是m水，mmHg是毫米汞柱

1.绝对压力其实就是测量体系本身具有的压力

2.当绝对压力大于大气压的时候，用绝对压力减去大气压得到表压力

3.当绝对压力小于大气压的时候，用大气压减去绝对压力得到真空度

1.在不可压缩的流体中选择一个流体液柱w

2.液柱的受力情况：自身受到一个重力，上底面受到一个压力，下底面也受到一个压力，在这三个力的作用下液柱保持平衡

3.红圈圈起来的公式表示的是在一个静止的流体体系中，任意两个截面之间的压差（下截面压力减去上截面压力）与两个截面之间的距离h成正比的关系

1.在密度相同的流体中，处于同一平面上的各点压强相等（CC'），反之则不相等（BB'）

2.在密度不相同的流体中，处于同一平面的各点压强不相等（AA'）

3.如何判断A，A'两点之间的压强大小关系呢？

根据流体静力学基本方程式以及C和C‘的压强相等，我们可以列出一个等式，等式左边分子是c'压强减去A’压强，分母是水的密度乘以g，等式的右边的分子是C的压强减去A的压强，分母则由于涉及到了油和水，综合起来分母（可以自己求）比左边小

左右如果要相等的话就必须保证有右边的分子比左边的小，又因为C和C‘的压强相等，所以A的压强大于A’的压强

1.上面那个U形管由于连通器的原理使得2和2‘处的压强相等，但是1和1’处的压强不相等

2.我们前面提到的等压面的适用范围是在静止的，连续的同一种流体中（U形管中流体被断开了，用不了等压面）

1.上面这个Pa是外界大气压

2.液柱产生的压强的计算方法：液柱中的液体的密度ρ（必须是同一种液体，不同种的液体要分开算） * g（重力常量） * 液柱的高度h

1.首先找等压面33‘

1.U形管中只装有指示液和水

第二部分 --- 连续性方程

1.qv是体积流量，内径是管道内圆直径（解释了4的由来）

2.上面这个表中是不同种流体的流速的大致范围

1.76mm*3mm这个参数指的是管道的外径为76mm，壁厚3mm，所以求内径长就等于外径长 - 2*壁厚

2.选择钢管的步骤：

1.根据给定的速度代入公式求出钢管的内径长，然后根据这个内径长在标准管径中选择管径（要求我们选择的钢管的内径长小于或等于我们上面求得的内径长）

2.选定好标准管径后根据这个管径的内径长代入公式求出流速

1.稳态的前提是流入的量等于流出的量

1.由于物料守恒所以有质量流量相等

2.第二个方程无论是可压缩流体还是不可压缩流体都能够适用

3.第三个方程只适用于不可压缩流体

4.我们需要记住的是最后一个关系式，这个关系式就是我们在题目里常常用来计算流速的

1.在稳定连续流动系统中，无论是可压缩流体还是不可压缩流体，它们的质量流量在任一截面处都相等，但是体积流量在任一截面都相等只对于不可压缩流体适用

1.稳定流动的时候，流速只与管径有关

第三部分 --- 流体机械能衡算式

1.在上面这样一个过程中，流体获得了离心泵提供给它的能量以及换热器提供给它的热量，同时流体在管道内移动的过程中会与管道璧发生摩擦，损失一定的能量

1.位能其实就是势能，在这里主要是重力势能

2.静压能中的v指的是流体的体积

1.对于理想流体它不具有摩擦力，所以累加的这个用来表示能量损耗的部分就等于0，而对于实际流体而言，它具有粘性，会产生摩擦，所以表示能力孙树这部分不能够省去

1.第一种流体机械能衡算式是对于单位体积流体而言的，第二种则是对单位质量流体而言的，第三种则是单位牛顿的流体而言的

2.第三种形式中每一项都有自己的名字

1.P是轴功率

1.可压缩的流体（比如气体）

直径缩小，根据前面的所学可知此时流速增大，动能增大，根据机械能守恒可知静压能降低 --- 又体积不变，所以静压力降低

上面这个不变明显是错的，因为实际流体在流动的时候会产生摩擦。导致能量损耗，使得机械能不守恒，即机械能会发生改变（改变为变小，由于阻力损耗，机械能部分转换为了内能）

1.单位一致性哪里要求的压强表示方法一致性 ---- 建议采用表压强的方式来计算 --- 表压强就是用流体的压强减去大气压 --- 当流体压强大于大气压的时候，表压强为正值，当流体的压强小于大气压的时候，表压强为负值

1.上面的Pa指的是标准大气压

1.在上面这个方程中没有了外界做功时要算上的外界功W

2.上题中是以二截面作为基准线，然后一截面在基准线上方z1米，二截面本身就在基准线上，所以Z2 = 0

3.对于处于敞口容器液面的一截面，其截面面积远大于二截面处的管口面积，所以一截面处的流速u1远小于二截面处的流速u2，所以u1的平方在方程中可以忽略

最终我们得到的就是上面这样一个式子，其中z1就是我们想求的垂直距离

通过这个式子我们就能够看出之所以要有1，2两个截面之间的垂直距离（重力势能差）是为了将重力势能差转变为流体的动能，静压能以及摩擦损耗的内能

1.用水量其实就是流量的意思

2.00截面本身就在基准面上所以z0 = 0

3.敞口截面 --- u0 , u3 忽略不计

4.均常压操作所以 p0 , p3 = 0（不要问为什么，记住就好）