化工原理1.1、1.2 流体的重要性质及静力学方程课件.ppt

化工基础(课件) 例题 例1—1 贮槽内存放密度为860 kg?m-3的油品，槽侧边测压孔的U型管压力计中汞柱的读数为15cm，设汞柱面的高度与油槽测压孔的高度相同或接近，试求该条件下贮槽内全部油品的质量和体积。贮槽上端与大气相通。 800 150 2000 解：汞的密度为13600 kg?m-3 ？ h 油品体积： 油品质量： *化工生产中所处理的物料大多数或绝大多数是流体。流体的流动和输送是化工生产中必不可少的重要操作。 * * 复 习 化工生产过程是由 一系列的______按一定的顺序所组成，在这些单元中，有的主要是______作用,有的主要是_____变化。主要是__________或______________的单元可归纳为传递过程。化学工程中的传递过程包括__________、__________和___________。 单元 物理 化学 物理作用 物理化学作用 动量传递 热量传递 质量传递 教学目的： 重点难点： 课 型： 第一章 流体流动过程 §1.1 流体的重要性质 掌握流体有关的物理性质 流体的压强 理论知识课 流体的流速和流量 流体的粘度 流体的流动和输送在化工生产中占有非常重要的地位,是必不可少的单元操作之一. 第一章 流体流动 流体(fluid)——没有固定形状,能够自由流动 liquid gas fluid 流体力学 (fluid mechanics) 流体静力学(hydrostatic) 流体动力学(hydrodynamic) 动量传递过程 momentum transfer process 不可压缩流体 可压缩流体 体积压缩系数 ? 可压缩流体 β≠0 的流体为可压缩流体 气体在一般情况下是可压缩流体 不可压缩流体 β=0 的流体为不可压缩流体 大多数液体可视为不可压缩流体。 β 值越大，流体越容易被压缩。 密度(density):是指单位体积物料所具有的质量,单位 液体混合物密度的计算： 以1kg混合物为基准 混合物中各组分的质量分率 液体混合物中各组分的密度 Note: 忽略体积效应 §1.1 流体的重要性质 注: 流体的密度是温度和压力的函数 气体混合物密度的计算： 当p不太高,T不太低时,可按理想气体处理 Mm—气体平均分子量， 或: 由于各组分在混合前后质量不变，以1m3混合气体为基准 ——气体混合物中各组分的体积分率。 ——在气体混合物的压力下各纯组分的密度，kg/m3。 比体积(specific volume):是指单位质量物料所具有的体积。 压强(pressure):物体单位面积上所受到的流体垂直作用力。 压强的单位： 国际单位制 Pa 物理学(cgs制) atm、mmHg、mH2O等。 工程单位制 千克(力)/厘米2(kgf?cm-2)——工程大气压（at） 工程技术上习用:8公斤蒸汽，是指8 kgf?cm-2(表压)的饱和蒸汽； 反应釜有5公斤压强，指5 kgf?cm-2(表压)的压强。 压强的单位换算: 1atm=101325Pa=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf?cm-2 1mmHg=0.133kPa 1mH2O=9.81kPa 1kgf?cm-2=98.1kPa 1bar=100kPa 液柱 以液柱表示压强： A h ? [m液柱] Note： ①h即为该流体在压力p作用下能上升的高度； ②同一p值,因不同流体的密度?不同,其h值也不同， ③用液柱高度表示流体的压力时，必须注明是何种流体，必要时还应注明温度以确定流体的密度。 压强的基准 绝对压(absolute pressure):以绝对零压为起点的压强称为绝对压强。 表压(super atmospheric pressure):以当时当地大气压为起点的压强。 真空度(degree of vacuum)：低于当时当地大气压的这部分压强。 绝对零压线 当时当地大气压(1.0 atm) p1(1200mmHg) 绝对压 表压 绝对压 真空度 p2(500mmHg) 绝对压=当时大气压+表压=当时大气压—真空度 体积流量：单位时间内通过导管任一横截面的流体的体积， 称为体积流量， q v 流量(flow,flux) 体积流量(volume flow rate) 质量流量(mass flow rate) 质量流量：单位时间内通过导管任一横截面的流体的质量， 称为质量流量， q m （m3?s-1）。 （kg?s-1）。 q m = q v ? ? 摩尔流