气体黏度随温度升高而增加，液体黏度随温度升高而降低，理想气体黏度与压强无关，实际气体和液体的黏度一般是随压强升高而增加，但在4.0MPa一下液体黏度随压力变化不大。 傅里叶热传导定律表达式： 费克扩散定律表达式： 伯努利方程：
伯努利方程：=常数，稳定流动下常用方程为：
历年考题：
1999年： 一填空
1. 化工过程的传递速率与过程的____呈正比，与____呈反比。（1分） 2. 制定管中流体流动的型态用____准数，其数学式为____。（1分） 2000年： 一填空
1． 不可压缩流体在管径为D0的水平管中作稳定流动，平均流速为u0，现流量不变，而管径为D0/2，则通
过管内的平均流速为原来的____倍；（1分） 2003年： 二
温度为20oC的水，以2 kg/h的质量流率流过内径为10 mm的水平圆管，试求当流动充分发展后：（1）流体在管截面中心处的流速和剪应力：（3）壁面处的剪应力。（已知水在20oC下，ρ=998.2 kg/m,μ=0.0011 Pa?s）（15分） 2004年 一填空
6. 某一黏度μ为0.1 N?S/m的液体在一内径为100 mm的水平圆管内稳定流动，已知流动为层流，且单位管长的压力降为320 N/m，求在径向距管壁20 mm处某一点的流动速度为____。 二（30分）水以60 m/h的流量在一段变径管中流动（如图所示），已知d1=100 mm，d2=200 mm。1-1截面到2-2截面的垂直距离为2 m，在此两截面间有一U形压差计，指示液位汞，其密度为13600 kg/m.，1-1截面到2-2截面的阻力可忽略不计。
试求：1、若将上述管子水平放置，U形管两侧的指示液液面哪侧高，其读数R为多少？
2、如右图倾斜放置时，其读数R又为多少？试推导。 2005年： 一填空
3
3
22
3
10．当时，流体为____流体。 2006年： 一填空
1． 水灾内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度下降时，Re值将____。 A 变大；B 变小；C 不变；D 不确定 2007年： 一填空
1． 牛顿黏性定律的表达式为____，该式应用的条件为____流体做____流动。
2． 当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压
力____。
A 不变；B 增大；C 减小；D 不确定 2008年： 一填空
1． 某液体在内径为d的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为u，当它以相同的体积流量通过等长的
内径为d′(d′=d/2)的管子时，则其流速为原来的____倍，压降ΔP是原来的____倍。（2分） 3． 图示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段测得U形压
差计的读数为R=R2，若两种情况下的水流量相同，则____。 A ，R1>R2；B， R1=R2；C，R1 2011四川大学考研化学工程学院化工类专业课复习指引（4） 四川大学考研网 / 2010-08-15 第3章 流体输送 直管阻力损失：hf=λ 层流时摩擦系数：，湍流时 定义：绝对粗糙度ε，相对粗糙度 粗糙度对流动阻力的影响： 层流时，粗糙度对阻力无影响，刺峰埋在缓慢流动的滞流层内， 湍流时，粗糙度对流动阻力有重要影响，湍流微团与刺峰发生碰撞而消耗能量，， 局部阻力计算： 阻力系数法：，当量长度法：若流体流过某局部的阻力在数值上等于长度为le的同径直管的阻力，则称le为当量长度，局部阻力用长为le的直管阻力表示 即： 柏努利方程的形式 解题步骤： 1.画出系统流程图；2.选定基准水平面；3.选定截面；4.列柏氏方程并简化求解； 注意： 1.截面与流动方向垂直；2.截面上的能量取平均值；3.压力一律化为N/m 2 输送流体所需的有效功： ，流体输送机械的轴功： 管路计算： 1．简单管路计算： 简单管路无分支管路，由不同管径的管道串联组成。简单管路的基本特点是： (1) 通过各段管路的质量流量不变，服从连续性方程：w=V1ρ1=V2ρ2=.....=常数 (2) 管路流动阻力为各段直管阻力及所有局部阻力之和 2．并联管路计算： 由主管分流而后又汇合于主管的并联管路, 其特点： (1) 主管中的质量流量等于并联各支管内质量流量之和w=w1+w2+w3 (2) 任一并联处流体的势能(位能与静压能之和)唯一，从分流点A至合流点B，单位质量的流体无论通过哪一根支管，阻力损失都相等，即 (3) 并联各支管流量分配具有自协调性。任意两支管i、j的流量分配比为 3．分支管路计算： 主管分支、支管再分支。分支点既可以是分流点，也可以是交汇点，取决于支管流体流向。了解。 管路特性曲线 以单位重量流体为计算基准的柏努利方程，式中各项单位为m流体柱 输送机械向单位重量流体提供的机械能： 其中 HL称为管路的扬程或压头, 其物理意义等价于将该流体提升 HL的高度而具有的位能, 扬程HL与升扬高度（z2-z1）不同。 又根据管路中的流速u与体积流量V的关系 + 阻力平方区l与流量无关，令 从而得到管路特性方程+ 管路特性曲线，表述了一定管路系统所需提供的机械能与流量的关系。+固定不变，K值代表管路系统的阻力特性,高阻管路K值大，曲线更陡峭，表明完成同样的流体输送任务需要提供更大的扬程。 流体输送机械 主要为离心泵 离心泵结构：高速旋转的叶轮和固定的泵壳，叶轮上装有若干叶片，叶轮将输入的轴功提供给液体。 离心泵工作原理：液体随叶轮旋转在离心力作用下沿叶片间通道向外缘运动，速度增加、机械能提高。液体离开叶轮进入蜗壳，蜗壳流道逐渐扩大、 流体速度减慢，液体动能转换为静压能，压强不断升高，最后沿切向流出蜗壳通过排出导管输入管路系统。 离心泵特性曲线： 性能参数：流量V [m3/s]；压头H [mH2o]；轴功率N [kW]；效率? [%] 特性曲线： H—qV曲线：离心泵的压头H又称扬程，是指泵对单位重量的流体所能提供的机械能[J/N]，单位为m。因此H—qV曲线代表离心泵所提供的能量与流量的关系，离心泵压头H随流量 qV增加而下降； N—qV曲线与?—qV曲线：离心泵的轴功率N是指电机输入到泵轴的功率，流量最小时轴功率最小，因此启动泵时应关闭出口阀，使启动电机电流最小，保护电机。流体从泵获得的实际功率为泵的有效功率Ne，由泵的流量和扬程求得，其中，由图可知Q在80~100间离心泵的效率最高，即高效区，工作时尽量在此区内。 特性曲线的变换： 特性曲线是制造厂用20℃清水在一定转速下实验测定的。若输送液体性质与此相差较大，泵特性曲线将发生变化，应加以修正，使之变换为符合输送液体性质的新特性曲线。 液体密度的影响：离心泵的理论流量和理论压头与液体密度无关，H—qV曲线不随液体密度而变，η—qV曲线也不随液体密度而变。 轴功率则随液体密度的增加而增加。离心泵启动时一定应在泵体和吸入管路内充满液体，否则将发生“气缚” 现象。 液体粘度的影响：液体粘度改变，H—V、N—V、?—V曲线都将随之而变。 叶轮转速的影响—比例定律：转速变化特性曲线变化， 在转速变化不大于±20%范围内 ，， 叶轮直径的影响—切割定律：减小叶轮直径特性参数随之而变，对叶轮圆周进行少量车削 ，， 汽蚀现象：叶轮内缘处的压强低至液体的饱和蒸汽压时部分液体将汽化，产生的汽泡随即被液流带入叶轮内压力较高处因受压缩而凝聚。凝聚点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击，称为汽蚀。因此汽蚀状态下工作的离心泵噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。高频冲击加之高温腐蚀作用使叶片表面成海绵状而迅速破坏。