第一章、流体流动
一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象
四、 流动阻力、复杂管路、流量计
一、流体静力学：
? 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简
称压力，俗称压强。
表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力） 真空度＝大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 ? 流体静力学方程式及应用：
压力形式 p2?p1??g(z1?z2) 备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一 能量形式
p1?z1g?p2?z2g 水平面上各点压力都相等。
?? 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用：
U型压差计 p1?p2?(?0??)gR 倾斜液柱压差计 微差压差计
二、流体动力学
? 流量
mS=GA=π/4dG 2质量流量 mS kg/s
mS=VSρ 体积流量 VS m3/s 质量流速 G
kg/ms
2
(平均)流速 u m/s G=uρ ? 连续性方程及重要引论：
? 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） 以单位质量流体为基准：z1g?u12?12p112p?We?z2g?u2?2??Wf J/kg ?2?pp以单位重量流体为基准：z1?1u12?1?He?z2?1u22?2??hf J/N=m
2g?g2g?g输送机械的有效功率： Ne?msWe 输送机械的轴功率： N?Ne? （运算效率进行简单数学变换）
应用解题要点： 1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向，定出上、下游界面； 2、 截面的选取：两截面均应与流动方向垂直；
3、 基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平行，用于确定流体位能的大小； 4、 两截面上的压力：单位一致、表示方法一致； 5、 单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相匹配。
三、流体流动现象：
? 流体流动类型及雷诺准数：
（1）层流区 Re<2000 （2）过渡区 2000< Re<4000
（3）湍流区 Re>4000
本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端流的区分不仅在于各有不同的
Re 值，更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。
流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合
流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。
管截面速度大小分布： 无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。
层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体
湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流体仍作层流流动，这－作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移，速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡
层，再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re 值的增加而减小。 层流时的速度分布 u?umax 湍流时的速度分布 u?0.8umax
四、流动阻力、复杂管路、流量计：
12? 计算管道阻力的通式：（伯努利方程损失能）
lu2范宁公式的几种形式： 圆直管道 hf??
d2l?u2 非圆直管道 ?pf??Wf??d2
运算时，关键是找出?值，一般题目会告诉，仅用于期末考试，考研需扩充 ? 非圆管当量直径：
当量直径：de de=4rH（4倍水力半径） 水力半径：rH=
A Π（流体在通道里的流通截面积A与润湿周边长Π之比）
?
流量计概述：（节流原理）
孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量。
孔板流量计的特点：恒截面、变压差，为差压式流量计。 文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。
转子流量计的特点：恒压差、恒环隙流速而变流通面积，属截面式流量计。
? 复杂管路：（了解）
并联管路各支路的能量损失相等，主管的流量必等于各支管流量之和。
第二章、流体输送机械
一、离心泵的结构和工作原理
二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度
四、工作点及流量调节
????静压能 离心泵：电动机?流体（动能）??转化一、离心泵的结构和工作原理：
? 离心泵的主要部件： 离心泵的的启动流程：
叶轮 吸液（管泵，无自吸能力） 泵壳 液体的汇集与能量的转换 转能 泵轴 排放
密封 填料密封 机械密封（高级）
叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体，以提高液体的静压能与动能（主
要为静压能）。
泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能。
轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压
区。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。
气缚现象：离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体，则泵壳内存有空
气，而空气的密度又远小于液体的密度，故产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，此种现象称为气缚现象，表明离心泵无自吸能力。因此，离心泵在启动前必须灌泵。
汽蚀现象：汽蚀现象是指当泵入
压力等于或小于同温度下液体的饱汽压时，液体发生汽化，气泡在高压下，迅速凝聚或破裂产生压力极大、极高的冲击，泵体强烈振动并发出噪体流量、压头（出口压力）及效率明降。这种现象称为离心泵的汽蚀。
二、特性参数与特性曲线：
口处和蒸作用频率音，液显下
流量Q：离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积。
压头（扬程）H：离心泵对单位重量（1N）的液体所提供的有效能量。 效率?：总效率?=?v?m?h
相关推荐：
loading