第一章流體流動

1、第一章流體流動一、教學(xué)目的：通過本章學(xué)習(xí)，掌握流體流動過程的基本原理、管內(nèi)流動的規(guī)律，并運用這些原理和規(guī)律去分析和計算流體流動過程的有關(guān)問題:（1）掌握流體流動的計算原理：流速的選擇，管徑的計算，輸送機械選型。（2）掌握管路系統(tǒng)的設(shè)計計算（3）流動參數(shù)的測量：壓強（壓力）、流速（流量）等。二、教學(xué)內(nèi)容：1、流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用2、連續(xù)性方程、柏努力方程的物理意義、適用條件、應(yīng)用柏努力方程解題的要點和注意事項。3、兩種流型（層流和湍流

2、）的本質(zhì)區(qū)別，流動阻力的計算4、管路計算5、流量測量6、了解邊界層的基本概念（邊界層的形成和發(fā)展，邊界層分離）及牛頓型流體和非牛頓型流體三、教學(xué)重點連續(xù)性方程、柏努力方程的物理意義、適用條件及其應(yīng)用；流動阻力的計算四、教學(xué)難點：柏努力方程的應(yīng)用，復(fù)雜管路的計算五、教學(xué)方法及手段課堂教學(xué)與計算機模擬六、課時分配：流體靜力學(xué)基本方程式4學(xué)時流體在管內(nèi)的流動4學(xué)時流體流動現(xiàn)象3學(xué)時流動阻力4學(xué)時管路計算2學(xué)時流量測量1學(xué)時七、課外作業(yè)八、自學(xué)

3、內(nèi)容理想氣體：pv=nRT→ρ=pMRT混合氣體：ρm=ρ1y1ρ2y2ρ3y3…ρnyn（y:摩爾分率）以平均摩爾質(zhì)量代替摩爾質(zhì)量可用ρ=pMRT計算ρm?；旌弦后w：1ρ=a1ρ1a2ρ2a3ρ3…anρn(a:質(zhì)量分率，假設(shè)液體混合后體積不變)2、比體積與相對密度1ρ稱為比體積（比容），表示單位質(zhì)量物質(zhì)具有的體積，常以v表示。相對密度d：指某物質(zhì)的密度與4℃水的密度之比。112流體的粘度1、牛頓粘性定律（1）內(nèi)摩擦力（又稱為粘滯力或

4、粘性摩擦力）實際流體在圓管內(nèi)流動時，流速在管壁處為0，沿半徑向中心方向增大，在一定條件下可將管內(nèi)流體看成是由無數(shù)極薄的流體圓筒（流體層）組成的，內(nèi)層速度較大，外層速度較小，內(nèi)層流體對外層流體的流動起帶動作用，外層對內(nèi)層起拖曳作用，這種流體層間的相互作用形成了流體的內(nèi)摩擦，流體流動時為克服這種內(nèi)摩擦需消耗機械能。（2）牛頓粘性定律單位流體層所受的剪切應(yīng)力與速度梯度間滿足：FduAdy????τ為剪應(yīng)力；為速度梯度，表示與流動方向垂直的方向

5、的速度變化率；dudy2、流體的粘度（1）動力粘度μμ為流體的動力粘度，單位為Pas，物理單位制單位為g(cms)，稱為P（泊），其百分之一為厘泊cp1Pas=10P=100cp不管在靜止還是在流動狀態(tài)下，流體都具有粘性，但只有在流體流動時才能顯示出來，粘度是流體的運動屬性。液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體粘度隨溫度升高而增大。壓強對粘度的影響很?。O高、極低壓強除外）（2）運動粘度νν=μρ運動粘度，單位為m2s，物理單位制單位為cm