3
思考：对指示剂有何要求？ U形压差计适用场合？
2 z2
R 3 等压面
指示剂 0
? Enlarge the R value
➢Inclined manometer
p1
p2
R
a
R’ =R/sina
U形管压差计适用于被测压差不太小的场合。若所测压
力差很小，用U形压差计难以读准，可改用如图所示的双液
体压差计，将读数放大。
流体流动和输送
目录
四、流体流动类型与雷诺准数 五、流体在圆管内的速度分布 六、边界层和边界层的分离
第三节 流体流动的物料衡算和能量衡算
一、物料衡算——连续性方程式 二、机械能衡算——柏努利方程式
习题课
第四节 流体流动的阻力损失
一、直管阻力损失的计算 二、局部阻力损失的计算
目录
第五节 管路计算
一、简单管路 二、复杂管路 习题课
稳定流动--流动参数都不随时间而变化
二、稳定流动与不稳定流动 不稳定流动--至少有一个流动参数
三、流量和流速
随时间而变化
流 量 体 质 积 量 流 流 量 量 ， ， 用 用 V m ss表 表 示 示 ， ， m kg3 ss ms Vs
体
积
流
速
----- 平均流速
u Vs ms A A
第二节 流体流动的基本概念
一、流体静力学
因为流体静止，故 流体柱所受合力 ＝0
p 2 A p 1 A g(Z A 1 Z 2 ) 0
图1-4 流体静力平衡
p1g1 Z p2g2 Z
p 2 p 1 g Z 1 Z 2
流体静力学方程
一、流体静力学
静力学方程的讨论：
pp0 gh
• 适用场合：静止、连续、均质（同一液体）、不可压缩；
m
PMm RT
MmMi yi
二、流体的静压强
垂直作用于流体单位面积上的力称为压强，习惯上 称之为压力，用 p 表示。
静压力各向同性 （1）压力单位
SI制中， N/m2 =Pa，称为帕斯卡
1 atm 1.013105 Pa 1.033kgf cm2 10.33mH 2O 760mmHg 1 at 9.807104 Pa 1kgf cm2 10mH 2O 735.6mmHg
第六节 流体流动原理在食品工业中的应用
一、流速与流量测量 二、流体输送机械
第一章 小结
第一章 流体流动和输送
气体和液体统称为流体
将流体视为由无数流体微团组成的连续介质， 每个流体微团称为质点。
连续性假设：
流 体 质 点
质 的
点 运
连 动
续 过程
连
续
第一章 流体流动和输送
第一节 流体的物理性质
一、流体的密度
Absolute and gage pressures:
pressure
gage pressure
atmosphere pressure
absolute
vacuum = negative gage pressure
pressure absolute
pressure
absolute zero
三、流体的黏性
单位体积流体的质量，用 表示，属于物性，kg/m3
m
V
影响因素：气体------ 种类、压力、温度、浓度
液体------ 种类、温度、浓度
= f ( p,T)
可 压 缩 流 体-----压力或温度改变时，密度随之显著改变（需注明状态） 不 可 压 缩 流 体-----压力改变时，密度改变很小
一、流体的密度
2、双液柱压差计
p1
p2
1略小于2
p 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 2 21gR
z1
1 1
1
z1
1
R
思考：面1-1、2-2哪个是等压面，哪
2
2
个不是？
2
➢Measurement of liquid level
z 0 R
➢Determination of the height of Liquid
seal h0p1(gageprgessure)
约定：本教案中出现红线 框之处为需读者记忆的
工程制中， kgf/cm2
二、流体的静压强
（2）压力大小的两种表征方法
绝压 ------以零大气压（绝对真空）为基准 表压 ------以当地大气压为基准 真空度
表 压绝 压当 地 大 气 压
真 空度 当 地 大气 绝压 压
思考： 1、表压与真空度是何关系？ 2、真空度越大，意味着什么？
获得方法： （1）查物性数据手册 （2）公式计算：
液体混合物：混合前后体积不变，以1kg液体混合物为基准
m1m a1 1 a2 2 an n
气体：
ρ=m= V
pM RT =ρ0
T0p Tp0
-----理想气体状态方程
气体混合物：混合前后质量不变，以1m3气体混合物为基准
ρm = Σψi ρi 理气
（一）牛顿黏性定律 牛顿型流体：符合牛顿黏性定律的流体：所有气体，低分子量液体
触 变 性 流 体
非
黏
牛顿型流体：
性
流
与 体
与
时 时
间 间
有 无
关流 凝 性 流 体 假塑性流体
关涨塑性流体
黏 弹 性 流 体
宾汉塑性流体
（二）流体的黏度
物理意义：衡量流体黏性大小的一个物理量
单位： dudyNmm s2 N m2sPas
m
获取方法：属物性之一。实验、有关手册或资料、经验公式计算。
运动黏度，用符号ν表示 SI制单位：m2/s
影响因素： 主 要 有 体 系 、 温 度 、 浓 度
T,L,G 气体内摩擦力产生的原因可以从
思考：为什么？
动量传递角度加以理解
液体的内摩擦力则是由分子间的
吸引力所产生
气 体 粘 度 共 线 图
• 在静止的、连续的同一液体内，处于同一水平面上的各 点，其压强相等；
• 压力可传递----巴斯噶原理；
• 静止流体内压强或压强差的大小可以用液柱高度来表示。
h p p0 g
静力学方程的应用：
1．U形管压差计（manometer）
p3 p1 gz1 R
p2gz20gR
1
z1
p 1 g 1 z p 2 g 2 z0 gR
（一）牛顿黏性定律
流体内部存在内摩擦力或黏滞力，流体流动时产生内摩擦力的性质， 称为流体的黏性。请点击 看动画。
在动画所示的流体分层流动情形下，有 单位面积上的的内摩擦力，剪应力，N/m2 速度梯度
牛顿黏性定律发 表在 1687年
F du ----------牛顿黏性定律
A dy
动力黏度 简称黏度
，单位m/s
流
速
质
量
流
速
-----
又称质量通量， 单位为 kg/m2s
Gms Vs u
AA
点速度 u，单位m/s ms GAρuA
管道直径的估算：