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4 \+ [. B1 ~5 x+ `* p) W& P3 c 百度知择学习网，网站内搜索【2021年化工原理考点归纳与典型题含考研真题详解】，即可查到该资料。
- _2 ~% |1 h$ V9 U% Z1 @9 e 部分内容
0 j: Z, j2 }6 \9 O3 { 第1章 流体流动
5 {0 c6 ?& K& I5 l: q; v
1.1 考点归纳
. q6 Y! K- E# T# A# r; T
一、流体的物理性质
% h9 @/ N# @6 {6 u/ l; C 1．连续介质假定
' l1 A# }9 b+ L! q F$ z$ }
（1）将流体视为由无数微团或质点组成的密集而无间隙的连续介质；
3 D, _1 g& X2 i
（2）连续性假设并不是在任何情况下都适用，如高真空下的气体就不能视为连续介质。
$ N1 U; S$ n7 v2 x* l 2．流体的密度和比容
0 D& ]5 Q6 \2 j （1）密度的定义与性质
$ p$ y0 J+ V0 ` Q, k
流体的密度是指单位体积流体所具有的质量，以ρ表示。
: s6 a" M8 U! y3 q
' x% {3 n" `- C4 e0 _9 V 比体积是指密度的倒数，以符号υ表示，它是指单位质量流体所占有的体积，即
* L, x: x1 _% t" Z, L# o: G* L
W3 }9 N( a+ }) \& k! |! a/ \/ ^+ t
# O. S. I1 h' U7 k* z . [' H- i v* H& R
液体的密度随着压力和温度的变化很小，一般可忽略不计，因此ρ＝常数。气体的密度随温度、压力改变较大。低压气体的密度可近似按理想气体状态方程计算
! E& T) q9 n" q; h4 Q
- Q8 B. H. h' z0 n- Z
; s: r* W% q8 \ 3 S; G" R4 j2 r2 L) h
高压气体的密度可采用实际气体状态方程计算。
1 Z+ c# y# s/ v （2）流体混合物的密度
- ]) t8 R6 c! y4 V8 C9 G% x/ q4 R
①液体混合物的组成常用质量分数表示。以1kg液体混合物为基准，设各个组分在混合前后体积不变（理想溶液），则1kg混合物的体积等于各组分单独存在时体积之和，即
$ u* d3 K" X- S
" W" l2 z$ u! U) ~4 Q
0 T2 [" G% R" j8 e! R: z$ H0 I. e' ` % K2 N" r3 b' s) t# {1 N- P
ρA，ρB，…，ρn——各纯组分的密度，kg/m3；
* m. I' g$ X+ ^5 T" S/ a( Q- o+ A0 s
ωA，ωB，…，ωn——混合物中各组分的质量分数，kg/kg。
) C9 n# V. q5 y ②气体混合物的组成常用体积分数φ表示。以1m3气体混合物为基准，各组分的质量分别为φAρA，φBρB，φnρn，则1m3气体混合物的质量等于各组分质量之和，即
& ?/ C: ^1 v+ j6 s1 H: Z" g+ X ρm＝ρAφA＋ρBφB＋ρnφn
9 A- K+ Y( S" p4 N$ Y+ b) v6 L
φA，φB，φn——气体混合物中各组分的体积分数，m3/m3。
; x% l% J s! D; g Z 3．流体的膨胀性和压缩性
' S y, b/ @, ~+ `+ M: `6 I （1）膨胀性
- r$ R. f: [( r0 w3 C6 n& f 流体的膨胀性是指流体温度升高时其体积会增大的性质。膨胀性的大小用体积膨胀系数α表示。
! |/ B& ]) ^* x
8 C" |2 H2 \9 {% s
+ C% |4 }" y/ r& p& I5 s. W, N - k2 ?; l8 R9 ^
dT——流体温度的增量，K；
0 J) |: |+ Q1 b2 y dv/v——流体体积的相对变化量。
4 c+ b' N4 y( J7 h- ] 液体的膨胀性通常可忽略不计，而气体的膨胀性相对很大。
& p% z2 c' `* [: a, P7 A$ L （2）可压缩性
3 X' `( E+ M/ X; K9 W 可压缩性是指流体受压力作用其体积会减小的性质。流体可压缩性的大小用体积压缩系数β来表征。
$ t( s0 K1 q2 C% i3 O - A7 ~$ q' u% X) N
: j6 R6 Z8 C+ u0 ?! I - w) _- N/ ?" K2 r" X
负号表示dv与dp的变化方向相反。
a& E& d. P2 G% Q' g: t9 H/ B 由于ρv＝1，故上式又可以写成
* |- C$ c3 N3 |: h& h6 |% Z
, _4 j& }. ? F& V0 z 由β的表达式知，β值越大，流体越容易被压缩；反之，不易被压缩。
, D9 R% Q. h$ ?3 j; i, r5 V
4．流体的黏性
+ B& P+ m' p; t+ N+ m7 j3 n- w （1）牛顿黏性定律
9 N* B5 z- K) m; P+ R, M
流体在运动时，任意相邻流体层之间存在着抵抗流体变形的作用力，称为剪切力（内摩擦力）。流体的黏性是指流体所具有的在其内部产生阻碍自身运动的特性。
" U2 B4 u8 Q; }
①黏性的产生原因
& V& A, X$ e5 A5 {3 Y/ ?* x9 r
a．流体分子之间的引力（内聚力）产生内摩擦力；
; z/ K: f$ ^) e6 v3 {" { b．流体分子作随机热运动的动量交换产生内摩擦力。
1 w: P) M+ H) ^2 V/ B% u ②牛顿黏性定律
+ S( }( Y; b) A) G1 w7 C" w
) \% @. f [( c' j% b( A; `
' Y9 }* c- v9 M6 w
! X! u$ j7 A; _3 g τ——剪应力或内摩擦力，N/m2；
. K3 j8 s, C7 d
μ——流体的动力黏度，简称黏度，Pa·s；
. b |+ ~2 k* ^" q+ K! @, r. ` dux/dy——速度梯度，1/s。
/ w: @3 `4 _" N0 A- O
负号表示τ与速度梯度的方向相反。
& f: [0 q' E$ n1 F4 r$ l' c9 C$ ~2 ?, D （2）流体的黏度
3 i3 g8 @' D3 s# W& t+ p μ表示单位速度梯度下流体的内摩擦力，它直接反映了流体内摩擦力的大小。在SI制中，μ的单位为N·s/m2或Pa·s。以前单位有泊（P）或厘泊（cP），换算关系为：1Pa·s＝10P＝1000cP。
3 E6 s7 Q% n- W: F7 c. f
运动黏度是指流体黏度μ与密度ρ的比值，以ν表示
, @5 U- q; o: R' V- D% f4 N 3 b7 x7 p7 E. Y# x O! w4 u6 ]2 W
4 E1 }% o, Q. V! W- ^1 j
& r8 j$ p7 n! L6 N 在SI制中，ν的单位为m2/s，其非法定单位为cm2/s（St），它们的关系为
( i( X2 V* S& _/ j" w 1St＝100cSt＝10－4m2/s
8 X/ x3 F: }6 ~
当温度升高或压力降低时，液体黏度降低；温度降低、压力升高时，液体黏度增大。当温度升高时，气体黏性增大；当压力提高时，气体黏度减小。
; e8 `: h" }" r1 D2 [
（3）理想流体与黏性流体
3 I" G, v8 l8 B) { 黏性流体或实际流体是指具有黏性的流体。理想流体是指假想的、完全无黏性（μ＝0）的流体。
% q H: z3 |0 @; ~ d 二、流体静力学
' J7 l' L5 K$ S7 F
1．静止流体的压力特性
! Y4 ^0 o, l. @! t5 b4 W3 Y: t
（1）静压力的定义
: F! c4 G; ~9 e: z 静止流体内部没有剪应力，只有法向应力。静压力是指法向应力，以p表示。
8 s- e2 j& f/ s+ Y0 g# Q* n) V% C: \
（2）静压力的特性
2 S. ]" ^$ y; [$ }0 j( Y& r% t5 Z ①流体静压力垂直于其作用面，其方向为该作用面的内法线方向；
' P2 F& ^ e `2 A+ c5 f ②静止流体中任意一点处的静压力的大小与作用面的方位无关，即同一点上各方向作用的静压力值相等。
1 H+ ~* }: O5 h$ S9 t9 l& j( n 想要获取更多职称考试学习资料，考试相关动态，历年真题和题库，请关注知择学习网
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