影響化工設備中流體流動規律的因素：流體的物理屬性流動空間(kōngjiān)引發流體運動的條件第一章流體運動(yùndòng)規律的影響因素和研究方法精品資料本章(běnzhānɡ)目錄第一節流體的物理屬性第三節引發流體運動的方式、工藝過程的操作條件第四節液膜流動第二節流動空間的幾何特征，流動問題分類精品資料第一節流體的物理(wùlǐ)屬性連續介質假定(jiǎdìng)密度，壓縮性粘性，牛頓流體導熱性，熱導率擴散性，擴散系數表面張力精品資料連續介質假定(jiǎdìng)從微觀角度看：流體分子(fēnzǐ)之間存在空隙，流體物理量的分布在空間和時間上都是不連續的。流體力學中，感興趣的是流體的宏觀特性，即有連續介質假設的提出。精品資料連續介質假定：假設流體是由連續分布的流體質點組成的介質。(1)可用連續性函數B(x,y,z,t)描述流體質點物理量的空間分布和時間變化；(2)由物理學基本定律建立(jiànlì)流體運動微分或積分方程，并用連續函數理論求解方程。連續介質假設是對物質分子結構的宏觀數學抽象，就象幾何學是自然圖形的抽象一樣。除了稀薄氣體、激波外的絕大多數流動問題，均可用連續介假設作理論分析。精品資料密度(mìdù)，壓縮性密度是表征流體最基本的物理量。氣體和液體的密度可以相差幾個數量級。如277K時，流體體積或密度隨壓力變化的性能稱為壓縮(yāsuō)性。一般來說，液體比氣體的壓縮(yāsuō)性小得多。是否考慮流體的壓縮(yāsuō)性，需要根據具體情況來決定（水錘現象，則需要考慮液體的可壓縮(yāsuō)性）

精品資料粘性(zhānxìnɡ)流體不能保持一定的形狀，處于靜止狀態的流體不能抵抗剪切力，任何微小的剪切力都可以使流體發生任意大的變形。當變形速度(sùdù)大時，流體則呈現出一定的抵抗力。運動一旦停止，抵抗力便消失，流體受到剪切力作用時抵抗變形速率的能力成為粘性。

理想流體：黏性可被忽略的流體。

無滑移現象：緊靠壁面的一層流體，將不做相對器壁的宏觀運動。

精品資料牛頓(niúdùn)黏性定律上式稱為(chēnɡwéi)牛頓黏性定律式中：——動力粘度，簡稱黏度；——速度梯度，也可理解為剪切變形速率，簡稱剪切速率，以表示。精品資料從牛頓(niúdùn)黏性定律可看出：黏性流體運動時的剪切應力和速度梯度（剪切速率）呈正比粘性切應力由相鄰兩層流體之間的速度梯度決定,而不是由速度決定流體粘性只能影響流動(liúdòng)的快慢，卻不能停止流動(liúdòng)精品資料黏度(niándù)黏度(niándù)又稱動力黏度(niándù)，定義為剪切應力和速度梯度或剪切速率之比。據牛頓黏性定律可得：黏度(niándù)的單位在SI制中是帕秒（Pa·s),CGS制中是泊(P)，1Pa·s=10P液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度則相反，隨溫度升高而增大。

精品資料溫度(wēndù)升高時:液體分子間平均距離增大，內聚力減小，使粘

度相應減小(b);氣體分子運動加劇，動量交換激烈，使粘度相應(xiāngyīng)增大(a)。精品資料常溫常壓下水(xiàshuǐ)的粘度是空氣的55.4倍粘度(zhāndù)與密度的比值稱為運動粘度(zhāndù)在SI制中運動粘度的單位是m2/s(cm2/s);常溫常壓下空氣的運動粘度是水的15倍水空氣水空氣精品資料

牛頓流體與非牛頓流體牛頓流體：切應力與速度(sùdù)梯度之間呈線性關系，即動力粘性系數為常數。非牛頓流體：切應力在變形速率保持恒定(héngdìng)時要隨時間發生變化。切應力隨時間增加為流變形流體，反之為觸變性流體。廣義牛頓切應力公式：對于牛頓流體非牛頓流體精品資料典型(diǎnxíng)的非牛頓流體1.冪流流體黏度與剪切速率(sùlǜ)成冪指數關系，可采用如下方程表示：式中，m——稠度系數，n——流動行為指數，與1的偏差表示該流體偏離牛頓流體行為的程度（1）n=1，m=；牛頓流體（2）n＜1；假塑性流體（3）n＞1；膨脹流體精品資料2.黏塑性流體(liútǐ)若，若，服從上兩式的液體稱為黏塑性流體(liútǐ)，也叫賓漢流體(liútǐ)。特點為：（1）所受應力小于時，流體(liútǐ)不流動；（2）所受應力大于時，其流動行為就和牛頓流體(liútǐ)一樣。精品資料導熱性，熱導率熱量傳遞方式導熱對流熱輻射流體中存在溫度差，就會有熱量傳遞，需考慮流體的導熱能力(nénglì)表示流體導熱能力(nénglì)的物理性質是熱導率精品資料傅里葉定律單位時間內所傳導的熱量單位面積、單位時間所傳導的熱量稱為導熱通量或熱流強度

這一方程稱為傅里葉導熱定律。負號表示(biǎoshì)熱流方向與溫度梯度方向相反。

精品資料比例系數k是熱導率，定義為（1）空氣中氫氣的熱導率最高，液體中水的熱導率最高（2）氣體的熱導率隨溫度(wēndù)的升高而增大（3）大部分液體（水和甘油除外）的導熱率隨溫度(wēndù)的升高而降低。精品資料擴散性，擴散系數如果流體是混合物，且其中存在濃度差，就會產生擴散。表示(biǎoshì)流體這種性質的是擴散系數。物質必然從濃度高擴散到濃度低處，從而產生了物質傳遞。精品資料費克定律(dìnglǜ)單位時間經單位面積擴散的A物質量JA，與擴散方向上的濃度梯度成正比，即：上述方程(fāngchéng)稱為費克擴散定律。中負號表示擴散是沿著濃度降低的方向進行的。

比例系數DAB稱為擴散系數，精品資料表面張力(biǎomiànzhānglì)表面張力(biǎomiànzhānglì)通常是指液體與氣體交界面上的張應力2.表面張力現象：⑴肥皂泡⑵洗潔劑⑶毛細現象精品資料第二節流動空間的幾何特征，流動問題(wèntí)分類流體運動問題的分類外部(wàibù)流動（繞流）：管外流動內部流動：管內流動典型的化工設備攪拌槽：鼓泡塔：固定床：流化床；精品資料第三節引發流體運動的方式、工藝(gōngyì)過程的操作條件化工設備中流動的發生：泊謖（Poiseuille）流與庫特（Coutte）流流體的兩種基本狀態：層流和湍流流動狀態的判別(pànbié)：雷諾數Re低雷諾數（爬流）與高雷諾數（邊界層流）Re＜2000，層流2000＜Re＜4000，過度流Re＞4000湍流精品資料流體力學研究(yánjiū)方法分三個方面，它們相互配合，互為補充。研究方法理論解析方法實驗觀測方法數值計算方法第四節研究流體運動(yùndòng)規律的基本途徑精品資料理論解析過程一般是：建立力學模型，用物理學基本定律推導流體力學控制方程，用數學方法求解(qiújiě)方程，檢驗和解釋求解(qiújiě)結果。建立(jiànlì)模型推導方程求解方程解釋結果精品資料實驗(shíyàn)方法在相似理論指導下，建立模擬實驗(shíyàn