第一章知识点。
一、 流体静力学基本方程式。
或。注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。
2、压强的表示方法：
绝压—大气压=表压表压常由压强表来测量；
大气压—绝压=真空度真空度常由真空表来测量。
3、压强单位的换算：
1atm=760mmhg=10.33mh2o=101.33kpa=1.033kgf/cm2=1.033at
4、应用：水平管路上两点间压强差与u型管压差计读数r的关系：
处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体
二、定态流动系统的连续性方程式–––物料衡算式。
三、定态流动的柏努利方程式–––能量衡算式。
1kg流体：
讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。
2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：
3、可压缩流体，当δp/p1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm。
4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。
5、流体密度ρ的计算：
理想气体ρ=pm/rt
混合气体 混合液体
上式中：xwi–––体积分率；xwi–––质量分率。
6、gz,u2/2,p/ρ三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。∑hf为流经系统的能量损失。we为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。
输送设备有效功率ne=we·ws，轴功率n=ne/η（w）
n流体 [m] （压头）
1m3流体
3、流型的比较：
质点的运动方式；
速度分布，层流：抛物线型，平均速度为最大速度的0.5倍；
湍流：碰撞和混和使速度平均化。
阻力，层流：粘度内摩擦力，湍流：粘度内摩擦力+湍流切应力。
四、柏努利式中的∑hf
一）流动类型：
1、雷诺准数re及流型
re=duρ/μdu/ν，为动力粘度，单位为[pa·s]；
=μ/为运动粘度，单位[m2/s]。
层流：re≤2000，湍流：re≥4000；
20002、牛顿粘性定律 τ=du/dy)
气体的粘度随温度升高而增加，液体的粘度随温度升高而降低。
二）流体在管内流动时的阻力损失。
[j/kg]
1、直管阻力损失hf
范宁公式(层流、湍流均适用).
层流： 哈根—泊稷叶公式。
湍流区（非阻力平方区）：
高度湍流区（阻力平方区）：
具体的定性关系参见摩擦因数图，并定量分析hf与u之间的关系
推广到非圆型管
注：不能用de来计算截面积、流速等物理量。
2、局部阻力损失hf
阻力系数法，
当量长度法，
注意：截面取管出口内外侧，对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。
当管径不变时，
流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。流体在等径管中作稳定流动流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长不变。流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的静压能项。
完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。
水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小时，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力不变。
五、管路计算。
i. 并联管路：1、
各支路阻力损失相等。
即并联管路的特点是：
1）并联管段的压强降相等；
2）主管流量等于并联的各管段流量之和；
3）并联各管段中管子长、直径小的管段通过的流量小。
ii．分支管路：1、
2、分支点处至各支管终了时的总机械能和能量损失之和相等。
六、柏式在流量测量中的运用。
1、毕托管用来测量管道中流体的点速度。
2、孔板流量计为定截面变压差流量计，用来测量管道中流体的流量。随着re增大其孔流系数c0先减小，后保持为定值。
3、转子流量计为定压差变截面流量计。注意：转子流量计的校正。
测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。
1、边长为a的正方形管道，其当量直径de为 （ a ）
2、在定态流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。则细管内水的流速为粗管内流速的___4___倍。
3、流体在圆管内流动时的摩擦阻力可分为__ 和___两种。局部阻力的计算方法有法和___法。 直管阻力，局部阻力，阻力系数，当量长度。
4、在静止的同一种连续流体的内部，各截面上___能与___能之和为常数。位，静压。
5、开口u型管压差计是基于___原理的测压装置，它可以测量管路中___上的___或流体静力学任意截面表压强真空度。
6、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为___邻近管壁处存在___层，且re值越大，则该层厚度越___零， 滞流（或层流）内薄（或小）
7、实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能___守恒。因实际流体流动时有___
不， 摩擦阻力。
8、流体在一段装有若干个管件的直管l中流过的总能量损失的通式为它的单位为___j/kg __
9、定态流动时，不可压缩理想流体在管道中流过时各截面上___相等。它们是之和，每一种能量但可以互相转换 。 总机械能； 位能、动能和静压能。不一定相等。
10、某设备的真空表读数为500mmhg，设备外环境大气压强为640mmhg，则它的绝对压强为___pa。=640-500=140mmhg＝140×133.32＝1.
866×104pa。
11、流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈___形曲线，中心最大速度为平均速度的___倍。此时摩擦系数λ与___无关，只随___加大而___
抛物线，2，ε/d，re，减小。
12、流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与__及___有关。在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___线。 re，ε/d，水平
二、选择题。
1、判断流体流动类型的是（ ）
（a） eu准数 （b） re准数 （c） εd （d） δpf
2、流体在圆形直管内作定态流动，雷诺准数re=1500，则其摩擦系数应为（ b ）
a）0.032 (b) 0.0427 (c) 0.0267 (d) 无法确定。
3、在法定单位制中，粘度的单位为（ d ）
a）cp （b）p （c）g/( d）
4、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（ d ）
a） 同一种流体内部 （b） 连通着的两种流体。
c） 同一种连续流体 （d） 同一水平面上，同一种连续的流体
5、在一水平变径管道，细管截面a及粗管截面b与u管压差计相连，当流体流过时，u管压差计测量的是（ ）
a） a、b两截面间的总能量损失（b） a、b两截面间的动能差。
c） a、b两截面间的压强差 （d） a、b两截面间的局部阻力。
5、管路由直径为φ57×3.5mm的细管，逐渐扩大到φ108×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s。则在粗管内的流速为（ b）
a） 2m/s （b）1m/s （c） 0.5m/s （d） 0.25m/s
6、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ d ）
（a） 速度相等 （b） 体积流量相等（c） 速度逐渐减小 （d） 质量流速相等
7、湍流与滞流的本质区别是（c）
a) 湍流的流速大于滞流的b) 湍流的re值大于滞流的。
c) 滞流无径向脉动，湍流有径向脉动 (d) 湍流时边界层较薄。
8、在阻力平方区内，摩擦系数λ（ c ）
a）为常数，与re，ε/d 均无关 （b）随re值加大而减小。
c）与re值无关，是ε/d的函数 （d）是re值与ε/d的函数
9、流体在圆形直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速u的关系为（b）
a、与u2成正比 b、与u成正比 c、与u1.75成正比 d、与u0.55成正比。
三、判断题。
1、在计算突然扩大及突然缩小的局部阻力时，公式中的流速应该用小管中的流速。（√
2、不可压缩的理想流体在管道内作定态流动，若无外功加入时，则流体在任一截面上的总压头为一常数。（√
3、流体在管道任意截面径向上各点的速度都是相同的，我们把它称为平均流速。（×
4、在同一种连续流体内，处于同一水平面上各点的压强都相等。（
5、某定态流动系统中，若管路上安装有若干个管件、阀门和若干台泵，则此管路就不能运用连续性方程式进行计算。（×
6、用u管压力计测量管路中两点的压强差，其压差值只与读数r和两流体的密度差有关，而与u管的粗细、长短无关。（√
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