大学课件-化工原理-第1章流动3.PPT
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1、 1静力学方程的应用(1)压力测量 测压管和气压计 气压计测压管 Pa = gh小结小结P = gh(表压) U U形管压差计形管压差计 倾斜液柱压差计 微差压差计 倒U形管压差计12. 流体动力学(1)流量与流速(2)稳态流动及非稳态流动(3)连续性方程(2)液封高度2m条件: (1)不可压缩理想流体,稳态流动, 与外界无能量交换(2)不可压缩流体 或压力变化( (P1-P2)/P10 du/dy 0 0 hf 0234. 流体类型(1)牛顿型流体:符合牛顿粘性定律的流体。 气体及大多数低分子量液体是牛顿型流体(2)非牛顿型流体 a表观粘度,非纯物性, 是的函数24非牛顿型流体 假塑性流体:
2、表观粘度随速度梯度的增大而减小。 几乎所有高分子溶液或溶体属于假塑性流体 胀塑性流体:表观粘度随速度梯度的增大而增大 淀粉、硅酸盐等悬浮液属于胀塑性流体 粘塑性流体:当应力低于0时,不流动;当应力高于0时,流动与牛顿型流体一样。0称为屈服应力 如纸浆、牙膏、污水泥浆等 触变性流体:表观粘度随时间的延长而减小 如油漆等 粘弹性流体:既有粘性,又有弹性。当从大容器口挤出时,挤出物会自动胀大 如塑料和纤维生产中都存在这种现象250d u /d y粘塑料流体假塑料流体胀塑料流体CBADA-牛顿流体;B-假塑性流体;C-宾汉塑性流体;D-胀塑性流体;牛顿流体与非牛顿流体剪应力与速度梯度的关系261.4.
3、2 1.4.2 流体流动的类型流体流动的类型-层流及湍流层流及湍流1、雷诺试验1883年, 英国物理学家Osbone Reynolds作了如下实验DBAC墨水流线玻璃管雷诺实验27湍流:湍流:主体做轴向运动,同时有径向脉动 特征:流体质点的脉动 层流层流: * 流体质点做直线运动 * 流体分层流动,层间不相混合、不碰撞 * 流动阻力来源于层间粘性摩擦力 过渡流过渡流:不是独立流型(层流+湍流), 流体处于不稳定状态(易发生流型转变) 生产中,一般避免过渡流型下操作。生产中,一般避免过渡流型下操作。282、雷诺试验现象两种稳定的流动状态:层流、湍流层流、湍流用红墨水观察管中水的流动状态(a)层流(b)过渡流(c)湍流293、实验分析(1)影响状态的因素: d , u , ,Re是无因次数群: (2)圆形直管中 Re2000 稳定的层流 Re 4000 稳定的湍流2000 Re 4000 不稳定的过渡流30此时,流体处于 不稳定的状态,可能是层流,也可能是湍流,取决于流体进入导管的状态、管壁粗糙程度以及周围有无震动等因素。Re 特征数的大小,不仅作为层流与湍流的判断依据,而且在传热、传质等其他很多方面广泛的使用。 Re的使用中应注意:单位统一有时是直径,有时是别的特征长度。31作业:作业:P87 13、16、1732
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