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河北化工医药职业技术学院教案第三节 流体动力学一、流量方程式1流量:单位时间内流经管道任一截面的流体量，称为流体的流量。流量有两种表示方法：（1）体积流量 ：单位时间内流经管道任一截面的流体体积，称为体积流量。 符号：qv ，单位：m3/s或m3/h。 液体qv =f(T); 气体qv =（T, p）（2）质量流量 单位时间内流经管道任一截面的流体质量，称为质量流量。符号： qm，单位：kg/s或kg/h。质量流量与T和p无关质量流量与体积流量的关系为 2流速单位时间内流体在流动方向流过的距离，称为流速。流速亦有两种表示方法：（1）平均流速 ：流体在同一截面上各点流速的平均值 。符号: u，单位: m/s 。流速与流量的关系为：或者：（2）质量流速 质量流量与管道截面积之比称为质量流速。以符号G表示，其单位为kg/（m2s）。 质量流速的物理意义：单位时间内流过管道单位截面积的流体质量。 3流量和流速流量方程式 描述流体流量、流速和流通截面积相互关系的公式称为流量方程式 一般管道的截面是圆形的，若d为管子的内直径，则管子截面积 : 带入流量方程式，得:讨论：当流量为定值时 （1）u，阻力,动力消耗,日常操作费用 ; d ，设备费 ；反之， u，d （2）选定适宜流速确定管径 ，以总费用最小为原则。【例题1-13】管径选取的步骤:（1）选取的适宜流速 u计（2）初算管子内径d计（3）按标准选定管子内径 d（4）校和实际流速 u练习：选定管子的型号。输送25% CaCl2 293K的水溶液，质量流量为5000Kg/h 。二、稳定流动与不稳定流动 1稳定流动：流动系统中流体的流速、压强、密度等有关物理量仅随位置而改变，而不随时间而改变2不稳定流动：流体在流动时，任一截面处流体的流速、压力、密度等有关物理量不仅随位置而改变，而且也随时间发生变化。三、流体稳定流动时的物料衡算连续性方程式衡算范围：截面1-1与截面 2-2间的管段衡算基准：1s 衡算对象：连续流动的流体 对于连续稳定系统： 或者：若流体是不可压缩性的液体，其密度不变，则或者： 即流速与截面积成反比 对于圆形截面的管子： 即流速与管径的平方成反比流体为气体 因气体可压缩，可变化，固不可忽略【例题1-
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