实践中以流体柱高度表示： p gh
注意：用液柱高度表示压强时，必须指明流体的种类，如
600mmHg，10mH2O等，此时的压强为
。
三、 压力的表示方法
➢ 绝对压强
单位面积上所受垂直压力的绝对数值，Pab。
➢ 相对压力（以大气压度量）
①表压Pg 用于被测流体的绝对压强大于外界大气压Pa的情况。压 力表上的读数表示被测流体的绝对压强高出大气压的数值。
• 食品工程（Food Engineering) • 食品工程原理（Principles of Food Engineering) • 化工原理（Principles of Chemical Engineering) • 单元操作（Unit Operation） • 食品单元操作（Food Operating Unit）
则有
n
m 1 y1 2 y2 … n yn i yi i 1
y1, y2 ,…, yn ——气体混合物中各组分的体积分率。
1m3混合气体为基准，混合前后质量不变;即：1m3混合物 的质量等于各组分单独存在时的质量之和。
混合液体 假设各组分在混合前后体积不变，
则有
1 w1 w2 … wn n wi
1.1 流体静力学
流体静力学是研究流体在重力场中处于特殊的运动状态（静止） 的时候所受的外力满足的关系——平衡条件。
1.1.1 密度
一、定义
单位体积流体的质量，称为流体的密度。
m
V
kg/m3
二、单组分密度
f ( p,T ) p、T－状态参数
液体密度仅随温度变化（极高压力除外），其变化关系可从
手册中查得。
2. 某设备上真空表的读数为13.3×103Pa，已知该地区大气压强为 98.7×103Pa。则设备内的绝对压力为 85.4×P10a3。
3. 比较下列压力大小：P1=0.4atm,P2=0.4atm(表压),P3=0.4atm(真空
度)。
B．P2>P3>P1
A．P1>P2>P3 ; B．P2>P3>P1; C．P2>P1>P3 ; D．P1=P2=P3
不可压缩流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液体； 可压缩性流体：流体的体积随压力发生变化，如气体。
3. 流体的性质（假设）
➢连 续 性：流体是由无数内部紧密相连、彼此间没有间隙 的流体质点所组成的连续介质；
➢均 匀 性：流体内部任意位置的流体其性能相同； ➢各向同性：在流体内部任意位置沿各个方向的性能相同。
液柱处于静止时，上述三项力的合力为零:
p2 A p1 A gA(z1 z2 ) 0
p2 p1 g(z1 z2 ) Pa
压力表达式
p1＋gz1＝p2 gz2
Pa＝N/m2=J/m3
压力表达式
—— 静力学基本方程式
p1
z1g
p2
z2g
气体 当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状
态方程计算：
pM
RT
Tp 0
0 Tp
0
• 式中：0标准状态下气体的密度
0
KMg/m3
0.0224
注意：手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度
下的数值，若条件不同，则密度需进行换算。
三、混合流体的密度
混合气体 各组分在混合前后质量不变(无化学反应)，
m 1 2
n i1 i
w1, w2,…, wn —液体混合物中各组分的质量分率。
1kg混合液体为基准，混合前后体积不变;即： 1kg混合物的体积等于各组分单独存在时的体积 之和。
1.1.2、比体积（质量体积）
单位质量流体具有的体积，是密度的倒数。
v V 1 m3/kg
m
1.1.3、相对密度
某物质的密度和4℃纯水的密度之比，纯数，没有单位。
概述
1. 研究流体流动的意义
➢流体: 是指在剪应力作用下能产生连续变形的物体； ➢主要包括液体和气体两大类； ➢流体流动是最普遍的食品（化学、生物）工程单元操作之一； ➢研究流体流动问题也是研究其它食品单元操作的重要基础。
2.流体的特征 ➢ 具有流动性；
➢ 形状随容器形状而变化； ➢ 受外力作用时内部产生相对运动; ➢ 密度和压力有关。
1.1.6 流体静力学基本方程式（欧拉平衡微分方程）
设流体不可压缩（ ）C ，重力场中对液柱进行受力分析：
一、静力学基本方程
（1）上端面所受总压力
P1 p1 A
（2）下端面所受总压力
P2 p2 A
（3）液柱的重力
G gA(z1 z2 )
方向向下 方向向上 方向向下
←
pa
p1
正G
向
p2
z1 z2
二、压强的单位
SI制：Pa或N/m2；
标准大气压的换算关系： 1bar=105Pa=100kPa=0.1MPa
1atm=760mmHg=10.33mH2O=1.0133×105Pa=101.3kPa=0.1013 MPa（物理大气压）
1at=1.033kgf/cm2=735.6mmHg=10mH2O=9.81×104Pa=98.1kPa （工程大气压）
第一章 流体流动及输送机械 (1)
●教学基本内容和要求●
主要讨论有关流体在管内流动的基本原理及流动规律。
了解流体平衡（静止）和运动的基本规律，熟练掌握静力学方程式、 连续性方程式、伯努利方程式的内容和应用，在此基础上解决管路计算、 输送设备功率计算等问题。
目录
1.1 流体静力学 1.2 流体动力学 1.3 管内流体流动现象 1.4 流体流动阻力 1.5 管路计算
相对密度 某物质的密度 某物质的密度=1000相对密度 1000
1.1.4 压强
流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强，用符 号P表示，单位Pa。
一、压强的特性
➢ 流体压强与作用面垂直，并指向该作用面，亦即沿作用面的 内法线方向； ➢任意界面两侧所受压强，大小相等、方向相反； ➢ 作用于流体内部某点不同方向上的压强在数值上均相同。
Pg= Pab－Pa ②真空度Pvm 用于被测流体的绝对压强小于外界大气压的情况。 此时，真空表上的读数表示被测流体的绝对压强低于大气压的数值。
Pvm=Pa－PabFra bibliotekpab
表压 pg
绝对压力
真空度 pv m
pab
大气压 Pa
绝对压力
绝对真空
例：
1. 蒸汽加热器的蒸汽压力表上读数为81.9×103Pa，当时当地气压计上读数 为98.1×103Pa。则设备内蒸汽的绝对压力为 1.8×Pa10。5