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化工原理第一章流体流动思维导图

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U231195205 浏览量:602023-04-18 21:43:33
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化工原理第一章流体流动

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思维导图大纲

化工原理第一章流体流动思维导图模板大纲

流体静力学方程

流体的密度

液体:不可压缩流体

密度不会发生变化

子主题 1

气体:可压缩流体

密度发生变化

子主题 1

理想流体

牛顿黏性定律(仅适用于层流)

剪应力

黏度:液体黏度随温度的升高而减小(eg:粥),而气体黏度随温度的升高而增大,随压力的增加而略有减小

(单位:Pa*s=10P=1000cP)

遵循牛顿黏性定律的为牛顿流体,反之则为非牛顿流体

绝对压力

表压力+

真空度-

静力学基本方程

静压能

位能

静力学方程的应用

压力与压力差的测量

U型压差计

倾斜液柱压差计

双液U管微压差计

液位的测量

液封高度的计算

流量与平均流速

流量

体积流量(液体)

质量流量(气体)

平均流速

外径-壁厚=内径

连续性方程 在稳态体系下

实质是质量守恒定律

圆管内

不可压缩流体在管内的平均流速与管内径的平方成反比

机械能衡算方程

内能

位能

动能

静压能

伯努利方程

实质是能量守恒定律

对其的讨论

单位质量流体 J/N(m)

单位重量流体 J/kg

单位体积流体 J/m³(Pa)

范宁公式

流型

雷诺准数

Re<2000

层流区

层流

质点均匀向前

圆管中速度分布呈抛物线状

哈根泊谡叶(层流直管摩擦阻力计算公式)

4000>Re>2000

过渡区

Re>4000

湍流区

质点有上下脉动

圆管中速度分布呈平坦的类似抛物线状图像

有层层流底层,流体粘度越大,其越厚

柏拉修斯方程

摩擦系数不仅取决于Re,还与管壁的粗糙度有关

阻力损失

直管阻力

压强降(仅数值相等)

仅当流体在无外功加入的等径水平管内流动时,压强降才等于压强差

局部阻力

局部阻力系数法

大-小为进口损失

小-大为出口损失

非圆形管道的摩擦阻力

当量直径法(只适用于范宁公式与层流雷诺准数公式)

机械能衡算方程的应用

(1)确定控制体的衡算范围

(2)控制面的选取(所选取上下游截面,均应与流动方向垂直)

(3)基准水平面的确定(通常选两个截面中较低那个)

(4)单位一致性

敞口体系液体下降速度近似于0,表压为0

管路的计算

复杂管路

并联

阻力损失

流量各支路相等

不可压缩流体

分支

简单管路

流速和流量的测量

变截面恒压差

转子流量计

能量损失小

测量范围宽

耐温,压性差

定截面变压差

测速管(又叫皮托管)

测量点速度

测气体

能量损失较小

孔板流量计

能量损失较大

安装便捷

文丘里流量计

能量损失小

更换不便

思维导图模板大纲

不可压缩与可压缩流体均适用思维导图模板大纲

对不可压缩流体有思维导图模板大纲

静压能减小,位能增大思维导图模板大纲

直管中阻力计算公式(范宁公式)思维导图模板大纲

比较倍数用哈根泊谡叶,计算用范宁思维导图模板大纲

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