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化工原理流体流动化工原理是化学工程领域的基础，其中包括了化工原理流体流动。
通过深入理解和掌握流体流动的原理，我们可以更好地设计、优化和控制化工流程的运行。
本文将介绍流体流动的基本概念、流体的运动方式、流场的描述和流体运动的控制等内容。
一、流体流动的基本概念流体是指能够流动的物质，包括了气体和液体。
流体流动是指流体在空间或管道中的运动过程。
在流体流动中，流体分子与周围分子不断碰撞，产生微小的能量转移和动量转移，从而引起流体的整体运动。
流体流动可分为定常流、非定常流和稳定流等几种类型。
其中，定常流指的是流动过程中各种物理量（如质量、能量、动量等）随时间不变的情况；非定常流则与定常流相反，各种物理量会随时间或空间变化；稳定流是指虽然物理量会随时间变化，但整个流动过程仍然是稳定的，即不出现突然的萎缩或涌流等现象。
流体流动过程中会出现速度、压力、密度等物理量的变化，这些变化可用流体力学方程式来描述和计算。
其中，质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律是描述流体流动的基本方程式。
二、流体的运动方式流体的运动方式包括了分子运动、分子间相互作用和运动量转移等几种。
在分子运动方面，气体分子之间距离较大，运动自由度高；而液体分子之间距离较近，分子运动更加有限。
流体的运动始终与分子相互作用有关。
在空气中，分子间间隔很大，因此分子之间的相互作用不太重要。
但在液体中，分子之间的相互作用较为紧密，从而导致液体的可压缩性低于气体。
在运动量转移方面，流体运动时会发生质量、能量和动量的转移。
其中，质量转移是指流体中的物质在空间中的传递过程，能量转移则是指流体在不同地点和不同形态之间转移热能，而动量转移则是指流体分子的运动量在不同地点之间的转移。
三、流场的描述流场是指流体的物理状态和运动状态。
在流动过程中，流体分子会产生不同的物理量变化，因此需要对流场进行描述。
在描述流场时，可使用不同的数学工具和方法。
其中，流线、等势线、流函数、速度势和压力势是比较常用的方法。
第一章: 流体流动流体流动是化工厂中最基本的现象。
在化工厂内，不论是待加工的原料或是已制成的产品，常以液态或气态存在。
各种工艺生产过程中，往往需要将液体或气体输送至设备内进行物理处理或化学反应，这就涉及到选用什么型式、多大功率的输送机械，如何确定管道直径及如何控制物料的流量、压强、温度等参数以保证操作或反应能正常进行，这些问题都与流体流动密切相关。
流体是液体和气体的统称。
流体具有流动性，其形状随容器的形状而变化。
液体有一定的液面，气体则否。
液体几乎不具压缩性，受热时体积膨胀的不显著，所以一般将液体视为不可压缩的流体。
与此相反，气体的压缩民很强，受热时体积膨胀很大，所以气体是可压缩的流体。
如果在操作过程中，气体的温度和压强改变很小，气体也可近似地按不可压缩流体来处理。
流体是由大量的不断作不规则运动的分子组成，各个分子之以及分子内部的原子之间均保留着一定的空隙，所以流体内部是不连续而存在空隙的，要从单个分子运动出发来研究整个流体平衡或运动的规律，是很困难而不现实。
所以在流体力学中，不研究个别分子的运动，只研究由大量分子组成的分子集团，设想整个流体由无数个分子集团组成，每个分子集团称为“质点”。
质点的大小与它所处的空间在、相比是微不足道的，但比分子自由程要大得多。
这样可以设想在流体的内部各个质点相互紧挨着，它们之间没有任何空隙而成为连续体。
用这种处理方法就可以不研究分子间的相互作用以及复杂的分子运动，主要研究流体的宏观运动规律，而把流体模化为连续介质，但不是所有情况都是如此的，高真空度下的气体就不能视为连续介质了。
液体和气体统称为流体。
流体的特征是具有流动性，即其抗剪和抗张的能力很小；无固定形状，随容器的状而变化；在外力作用下其内部发生相对运动。
化工生产的原料及产品大多数是流体。
在化工生产中，有以下几个主要方面经常要应用流体流动的基本原理及其流动规律：(1) 管内适宜流速、管径及输送设备的选定；(2) 压强、流速和流量的测量；(3) 传热、传质等过程中适宜的流动条件的确定及设备的强化。
化工原理流体流动引言流体流动是化工工程中常见的一种现象，涉及到液体和气体在管道、设备以及反应器等中的运动和传递。
了解流体流动的原理对于化工工程的设计、操作和优化具有重要意义。
本文将介绍流体流动的基本概念、流体力学方程以及常见的流动行为。
流体流动的基本概念流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
流体流动是指流体在一定条件下的运动和传递过程，可以分为定常流动和非定常流动两种形式。
1.定常流动：在空间和时间上都保持不变的流动状态，如流体在平稳的管道中的流动。
2.非定常流动：在空间和时间上都发生变化的流动状态，如流体在加速或减速的管道中的流动。
流体流动还可以根据流动性质的不同进行分类，包括层流和湍流。
1.层流：指流体以层层平行的方式流动，流线清晰可见，流速分布均匀。
2.湍流：指流体以错综复杂的方式流动，流线扭曲，流速分布不均匀。
流体流动的力学方程流体流动的力学方程描述了流体在运动过程中所受到的各种力以及力与速度、压力等之间的关系。
常见的流体力学方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
1.质量守恒方程：描述了流体密度和流速之间的关系，可以表示为:$$\\frac{{\\partial \\rho}}{{\\partial t}} + \ abla \\cdot (\\rho \\mathbf{v}) = 0$$其中，$\\rho$表示流体密度，$\\mathbf{v}$表示流速。
2.动量守恒方程：描述了流体在外力作用下的运动规律，可以表示为:$$\\frac{{\\partial (\\rho\\mathbf{v})}}{{\\partial t}} + \ abla \\cdot (\\rho \\mathbf{v} \\otimes \\mathbf{v}) = -\ abla p + \ abla \\cdot \\mathbf{T} +\\mathbf{f}$$其中，p表示压力，$\\mathbf{T}$表示应力张量，$\\mathbf{f}$表示体积力。
化工原理绪论、流体流动、流体输送机械、填空题一个生产工艺是由若干个各单元操作的操作原理及设备计算都是以四个概念为依据的。
常见的单位制有一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过 断。
单位时间过程的变化率称为问答题7.什么是单元操作？主要包括哪些基本操作? 8.提高过程速率的途径是什么？第一章流体流动填空题流体垂直作用于单位面积上的力，称为两种。
当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是因。
另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力 流体在管道中的流动状态可分为 点运动方式上的区别是判断液体处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将 ________ ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值 ___________________ 。
选择题构成的。
由于在计量各个物理量时采用了不同的，因而产生了不同的单位制。
来判单位体积流体的质量称为，它与 互为倒数。
单位时间流经管道任一截面的流体量称为,其表示方法有的。
产生流体阻力的根本原因是；而是产生流体阻力的第二位原.两种类型，二者在部质10 .液体的密度随温度的升高而11表压值是从压强表上读得的，它表示的是D 大气压强13 -气体在等截面的管道中流动时，如质量流量不变则其质量流速14 -粘度愈大的流体其流动阻力15 -柏努利方程式既可说明流体流动时的基本规律也能说明流体静止时的基本规律,响却越来越明显。
18 -当液体部任一点的压强有变化时，将使液体部其它各点的压强二'判断题19 -气体的粘度随压力的升高而增大。
（）20 -层流层的厚度随流体湍动程度的增加而增加。
21-流体在管路中作稳定流动时，任一截面处流体的流速、密度与截面积的乘积均相等。
22■当液体部某点压强一定时，则液体的密度越大，此点距液面的高度也越大。
23-流体阻力的主要表现之一是静压强下降。
24 ■真空度为定值时，大气压强越大，则绝对压强越大。
A 增大B 减小C 不变不一定A 比大气压强高出的部分B 设备的真实压力比大气压强低的部分12 ■流体的流动类型可以用的大小来判定。
A 流速B 雷诺准数C 流量摩擦系数A 随温度大小变化B 随压力大小变化C 不变D 随流速大小变化A 愈大B 愈小C 二者无关系D 不会变化表明静止流体任一点流体的是常数。
A 总能量B 静压能与动压能的和C 压强静压台匕 冃匕16 -流体的流动状态是由多方面因素决定的,增大，都使流体向向移动，增大，使流体向方向移动。
A 湍流B 滞流C 过渡流D 稳流17 ■湍流流动的流体随 Re 值的增大，摩擦系数与关系不大，而的影A 雷诺准数B 粘度C 管壁粗糙度D 流体阻力A 发生变化B 发生同样大小的变化C 不变化D 发生不同情况的变成。
心泵的特性曲线。
吸上高度。
而压力急剧升高，造成事故。
25 ．流动的流体各种机械能的形式是可以相互转化的， 但任一截面上流体具有的各种机26 ． 27 ．械能的总和是常数。
( )U 型管测压仪中指示液的密度比被测液的密度小时，应倒置安装。
因流动阻力而引起的压力降是指1m 3 流体流动时所损失的机械能。
四、问答题1． 什么叫密度、相对密度和比容？写出它们的关系式。
2．表示压强的常用单位有哪几种？分别写出工程大气压和物理大气压与其它常用单 位间的换算关系。
3． 什么叫体积流量、质量流量、流速和质量流速？它们之间有什么关系？ 4． 流体稳定流动的连续方程式如何表示？当管路有分支的情况下又怎样表示？ 5．流体在管路中稳定流动具有哪几种机械能量？它们之间有什么规律？写出描述其 规律的方程式。
6． 何谓层流层？层流层的厚度与雷诺准数有什么关系？ 7． 想要降低流体的阻力，应从哪些方面着手？ 8．为什么可以用液柱高度来表示压强的大小？9．写出计算管径的方程式。
在流量一定的情况下，管径是否越小越好？为什么？第二章 流体输送机械、填空题离心泵的主要工作部件为 等部件。
三、离心泵的主要性能为往复式压缩机实际工作循环由 、和 所组四、将表明、和 关系的曲线绘在同一图上，称为离五、为了保证不发生汽蚀现象，离心泵的实际安装高度只能 理论计算出的最大六、采用多级压缩的优点是七、表示管路所需的 的函数关系的曲线称为管路特性曲线；八、它与所配用泵的曲线绘在一图上，则两线的交点称为泵的工作点。
凡是正位移泵， 在开泵前必须先将 打开，否则泵的压强将因装置还具有、选择题支路阀一四、用泵将液体从低处送往高处的高度差称为的增大而往复式压缩机的余隙系数越大，压缩比越大，则容积系数输送液体的粘度越大，则液体在泵的能量损失越大，使离心泵的扬程、流量，而功率一八'离心泵在停泵时，应先关闭出口阀，再停电机，这是为了防止三、判断题离心泵吸入管的单向底阀是为了防止泵液体倒流回贮槽。
泵壳不仅作为一个汇集液体的部件，而且是一种转能装置。
离心泵启动时应关闭出口阀，这样可避免功率过大而烧坏电机。
往复泵可用出口阀调节流量也可用回流支路调节流量。
( )离心式压缩机与离心鼓风机相同，各级叶轮大小相等。
往复式压缩机在运行中, 不允许关闭出口阀，这样可防止压力过大而造成事故。
九'往复式压缩机的排气是的，解决排气不均匀的措施之一是安装缓冲罐，此的作用。
一°、启动离心泵前，需用被输送液体把泵灌满,其原因是为了防止A 气缚现象B 气浮现象C 气蚀现象D 排不出液体、离心泵的叶轮有开式、半闭式和闭式三种，其中闭式叶轮的A 效率最低B 效率最高C 效率适中无法判断 一二、调节泵的工作点可采用改变管路特性曲线的方法来达到,其具体措施是 A 调节泵的进口阀B 调节泵的转速 调节泵的出口阀D 调节—三、气体压送机械的出口压强与进口压强之比在 以上的是 A 鼓风机B 压缩机通风机真空泵一五、A 升扬高度B 吸上高度C 扬程安装咼度离心泵运转时，其扬程随流量的增大而;而往复泵的实际流量会随扬程A 减小B 增大C 不变D 不一定一六、A 越大B 越小C 不变D 不一定一七、A 减小B 增大C 不变D 不一定A 汽蚀现象B 电流过大C 高压流体倒流气缚现象一九、二0、二五、离心式压缩机常用的调节方法是调节入口阀的开度，此方法是改变了压缩机的特性曲线。
（）二六、离心泵工作点的坐标是泵实际工作时的流量和扬程，也是管路的流量和所需的外加压头。
（）二七、一台往复式压缩机工作时的压缩比不能太大，否则将使压缩机根本吸不进气体。
( )四、问答题二八、为什么离心泵启动之前，要先灌满液体？泵吸入管末端为什么要安装单向底阀？二九、在有的离心泵叶轮的盖板上钻有少量小孔，其原因何在？三0、轴封的作用是什么？为什么填料密封的松紧度必须合适？三一、扬程和升扬高度有什么区别？三二、为什么离心泵启动时要关闭出口阀？三三、试说明一般选择离心泵类型的方法和步骤。
三四、往复泵的流量为什么不均匀？为了改善这一状况，可以采取哪些措施？三五、往复式压缩机中直接参与压缩过程的主要部件有哪些？三六、为什么要采取多级压缩？在多级压缩中，通常有哪些附属装置？活塞环的作用是什么？三七、标准答案绪论一、填空题1. 单元操作；化工单元2.物理衡算；能量衡算；平衡关系；过程速率3. 绝对单位制；工程单位制；国际单位制（SI 制） 4.基本物理量、基本单位5. 平衡关系6. 过程速率。
、问答题三八、要点：化工生产过程中普遍采用的、遵循共同的物理变化规律、所用设备相似、具有相同作用的基本操作。
包括流体的流动与输送、沉降、过滤、离心分离、传热、蒸发、结晶、蒸馏和吸收等。
三九、要点：过程速率= 过程推动力/ 过程阻力。
增大过程推动力和降低过程阻力都可提高过程速率。
第一章流体流动、填空题1.密度；比容2.流体的压强3.流量；体积流量；质量流量4.连续流动的 5•摩擦力；流体的流动状态；的大小有影响6.层流（滞流）；湍流（紊流）；层流：质点沿管轴作有规则的平行运动、湍流：质点作不规则的杂乱运动 7.静止的；连通的；连续的同一种液体 8.分别或同时提高流体的位压头；动压头；静压头以及弥补损失能量9.增大；不变。
二、选择题1. B2. A3. B4. C5. A6. B7. A 、B8. A 、C9. 三、判断题1. T ；2. F ；3. T ；4. F ；5. T ；6. T ；7. F ；8. T ；9. T 。
四、问答题1.要点：单位体积流体的质量称为密度。
单位质量流体的体积称为流体的比容。
在一定1at=735.6mmHg=10mH 2O=98.1kPa=1kg/cm23.要点：单位时间流经管道任一截面的流体体积称为体积流量。
单位时间流经管道任截面的流体质量称为质量流量。
单位时间流体在流动方向流过的距离称为流速。
22Z 1g+p 1/ +u 1 /2+We=z 2g+p 2/+u 2 /2+ h f6.要点：在紧靠管壁处流体作层流流动，这一流体薄层称为层流层。
层流层的厚度随雷诺准数的增大而减小。
度；减小局部阻力。
8. 要点：流体的等于该液柱作用于其底部单位面积上的液体重力；P=AZ g/A=Z g ；当流体一定，即，g 为常数，可以用液柱高度表示压强的大小。
9. 要点：d=（Q/0.785u ） 1/2;当流量一定，管径越小，投资费用越小，但将使流速增大，流体阻力增加；操作费用增加；故管径不是越小越好。
温度下，物体的密度与 277K 时纯水密度之比，称为相对密度。
=1/=1000 XdT 2772. 要 点 kPammHgmH 2Oatmat1atm=760mmHg=10.33mH22O=1.033kg/cm101.3kPa量流量与管道截面积之比称为质量流速（单位时间流体流过管道单位截面积的质量。
^V=Qx =G x S=u S ；Q=u x S ； G=u4. W 1=W 2 ； 1U 1S 1 = 2U 2S 2 ； W=W 1+W 2+W 3+ …+Wn5.要点：流体的机械能（位能、动能、静压能 卜外加能、损失能量；输入的总能量=输出2乙+p 1/ g+u 1 /2g+He=Z22+p 2/ g+u 2 /2g+H f7.要点:h f = (L+ Le)/d 5(4Q/）2 X 1/2 ;适当增加管径和减小流速；减小直管长第二章流体输送机械一、填空题1.叶轮；泵壳；轴封装置；2.流量；扬程；功率和效率；3.吸气阶段；压缩阶段；排气阶段；膨胀阶段； 4. Q H ；Q N轴；Q ；5.低于；6.避免压缩后气体温度过高；提高气缸容积系数或提高生产能力；减小压缩所需的功率；7.的外加压头；流量;Q-H ；8.出口阀；液体排不出去；9.不连续；使气体中夹带的油沫和水沫得到沉降与气体分离。
