雷诺数计算公式中各物理量
流体在管道中对流动规律——流动能量损失的确定.

流体在管道中对流动规律——流动能量损失的确定流体流动时会产生能量损失,只有知道流体流动过程的能量损失,才能用柏努利方程解决流体输送中的实际问题。
流体流动过程的能量损失一般简称为流体阻力。
一、流体阻力的产生原因1.黏度理想流体在流动时不会产生流体阻力,因为理想流体是没有黏性的,实际流体流动时会产生流体阻力,是因为实际流体有黏性。
流体的黏性是流体流动时产生能力损失的根本原因,而流体层与层之间、流体和壁面之间的相对运动是产生内磨擦阻力,引起能量损失的必要条件。
流体黏性的大小用黏度来表示,其数值越大,在同样的流动条件下,流体阻力就会越大。
流体黏度的定义为:两层流体之间单位面积上的内磨擦与速度梯度为之比,用符号μ表示,其单位是:Pa ·s液体的黏度随温度升高减小,气体的黏度则随温度升高而增大。
压力变化时,液体的黏度基本不变;气体的黏度随压力的增加而增加得很少,在一般工程计算中可忽略,只有在极高或极低的压力下,才需要考虑压力对气体黏度的影响。
某些常用流体的黏度,可以从有关手册中查得。
流体流动时产生的能量损失除了与流体的黏性、流动距离有关外,还取决于管内流体的流速等因素。
流速对能量损失的影响与流体在流道内的流动形态有关。
2.流体的流动型态1883年著名的科学家雷诺用实验揭示了流体流动的两种截然不同的流动型态。
实验装置:图1-36,在1个透明的水箱内,水面下部安装1根带有喇叭形进口的玻璃管,管的下游装有阀门以便调节管内水的流速。
水箱的液面依靠控制进水管的进水和水箱上部的溢流管出水维持不变。
喇叭形进口处中心有一针形小管,有色液体由针管流出,有色液体的密度与水的密度几乎相同。
实验现象:①当玻璃管内水的流速较小时,管中心有色液体不扩散,呈现一根平稳的细线流,沿玻璃管的轴线向前流动(如图1-36(a)所示)。
②随着水的流速增大至某个值后,有色液体的细线开始抖动,弯曲,呈现波浪形(如图1-36(b)所示)。
③速度增大到一定程度后,有色液体的细线扩散,使管内水的颜色均匀一致(如图1-36(c )所示)。
净化理论中级工试题及答案

职业技能鉴定国家题库天然气净化操作工中级理论知识试卷注 意 事 项1、考试时间:120分钟。
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一、单项选择(第1题~第629题。
选择一个正确的答案,将相应的字母填入题内的括号中。
每题1分,满分629分。
)1. 一般情况下,下列关于共价键叙述正确的是( )。
A 、共价键无方向性B 、共价键无饱和性C 、共价键既有方向性也有饱和性D 、共价键无方向性有饱和性 2. 下列物质中,即有离子键,又含有共价键的是( )。
A 、H 2O B 、CaCl 2 C 、Cl 2 D 、NaOH3. 关于化学键下列叙述正确的是( )。
A 、只存在于分子之间 B 、只存在于离子之间C 、相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用D 、相邻的两个离子之间的相互作用4. 化学键是指分子(或晶体)内相邻的两个(或多个)( )间的强烈的相互作用。
A 、分子 B 、离子 C 、原子 D 、原子或离子5. 在化合物Ca(ClO)2中氯元素的化合价为( )。
A 、+1B 、-1C 、+7D 、+56. 某氮氧化物中,氮与氧的质量比是7∶4,该化合物中氮的化合价是( )。
A 、+1 B 、+2 C 、+3 D 、+47. 下列化合物中,氯元素化合价最高的是( )。
A 、KClO 3 B 、CaCl 2 C 、HClO D 、HClO 48. 某化合物的化学式为R m (SO 4)n ,其中R 元素的化合价为( )。
A 、+2m/n B 、+2n/m C 、+m·n D、+2n 9. 在氧化还原反应中( )。
A 、还原剂化合价升高B 、还原剂化合价降低C 、还原剂失去氧D 、氧化剂被氧化 10. 盐酸具有的化学性质是( )。
A 、只有酸性B 、只有还原性C 、只有氧化性D 、有酸性、氧化性、还原性 11. 下列反应一定属于氧化还原反应的是( )。
流体力学-量纲化分析详解

1.1 量纲分析的提出现代工程的流体力学问题,往往是十分复杂的。
例如飞机与船舶的流体动力特性、河流的水动力学特性等等。
如何解决这些问题?途径有:(a)进行原型的观察与测量,这需要耗费大量的资金及时间,以及人力与设备。
不仅如此,有时这种测量是无法做到的,例如在十二级台风中怎么到海上去测量船舶的流体动力特性?同时,原型的实测有时是不符需求的,例如建造一艘巨型的航空母舰,我们不能等建成之后才知道它的性能,很多产品必须在建成之前能预见它的性能。
(b)数值模拟。
随着计算机的发展,有很多实际问题可以通过数值模拟去了解它的结果,这是一个发展的趋向。
例如这是一个用数值模拟方法得到的半圆柱绕流的过程。
但由于实际问题的复杂性,很多问题目前尚无法去使用数学模拟。
另外,由于数值误差的存在,或计算方法的缺陷,或方法存在问题等等,有时也使得数值模拟的结果的可靠性受到质疑。
(c)使用小尺度模型试验的方法,只需耗费较少的人力、物力、财力,就可以获得所需的数据。
例如在风洞里进行飞机的试验,在水池里进行船舶的试验等等。
但在进行模型试验时,必须解决两个问题:(1)如何保证模型试验的物理模型能代替原型?(2)怎样将模型试验的结果转换到实际情况中去?为回答上述二个问题,就分别需要根据量纲分析方法及相似理论去寻找“相似律”来解决。
1.2 π定理π定理是量纲分析的基础。
每一个物理量都是用度量这个物理量的单位和该物理量比数的乘积来表示。
例如:某物体的长度是5m,那么米是该长度单位,5为比数。
同样若以cm为单位,则为5m=500cm,即比数变为500,它们都是用来度量长度物理量的量,其区别只是所用的单位比例大小不同而已。
而这种量的性质是同类的。
对此我们就说它们具有相同的量纲。
用一个文字代表它,这里长度量纲我们用“L”表示。
物理量不同,其量纲也不同。
由于任何一个物理现象都可以用满足一定规律的物理量去描述,因此物理量的量纲之间也应遵守一定的物理定律。
化工原理实验

一、填空1.化工实验过程中使用的弹簧式压力表有弹簧管压力表、膜式压力计,其测压量程选择应为最大量程的1/2~_2/3_。
2.单管型压差计要求Amax/Amin 200,其读数误差比U型管压差计减少一半。
3.数字化管路流体阻力实验中,排气时应将流体出口阀关闭,其作用是防止压力过大使流体冲出,计算机在线操作时流量的调节方式是计算机—交流电频率—电机转速—流量。
4.传质系数测定实验中利用气相色谱仪仪器进行CO2含量测定,实验的关键是__严格控制吸收剂进口条件。
5.传质系数测定实验中,利用流量计、压力表、温度计仪器进行丙酮含量的测定,实验的关键是吸收传质平衡,性能取样,不掩塔_。
6.气-气换热实验过程中,利用蒸汽对空气进行加热,实验测定的物理量是传热膜系数,蒸汽走管间,空气走管内_,两流体在换热器中属于间壁式换热。
7.再进行湿样品和干样品称量时必须盖紧盖子_以防止失水或吸水。
8.气相色谱是对已知物质进行定量分析的仪器,仪器开启前必须先通载气,等仪器设定的柱温、热导池温度、进样器温度达到要求时再进样分析。
9.流量计校正实验中平衡阀作用是:防止泵剧烈波动而使液体溅出;实验测量读数时该阀处于关闭状态。
10.目前测流量仪表大致分三类:速度法、体积法、质量流量法,涡轮流量计属于一种速度流量仪表.11.倒U型管压差计指示剂为空气,一般用于测量压强较小的场合。
12.流量计标定和校验的方法一般为体积法、称重法、基准流量计法,流量计的校验实验我们要得出的参数是流量系数。
13.在萃取实验中,调节两界面的方法是用π型阀,当水-煤油的界面较低时应_关闭π型阀当水-煤油的界面较高时应_打开π型阀。
14.流化干燥实验中干燥曲线是指C—I T—I N A—x 随着干燥温度的升高,干燥速率降低_。
15.离心泵的特性曲线是指_Q—He Q—Ne Q—η_其作用为选择离心泵的型号提供依据实验过程中,随着水流量由小变大,泵入口处的真空度增大,泵出口处的压强减小,根据实验结果,离心泵串联是为了增大压头,并联是为了增大流量_。
空气的雷诺数

空气的雷诺数气体的雷诺数可以用下列公式来表示: r=frac{pln p}{n_0-n_P}其中, r是气体常数,叫做“气体的内摩擦因子”; p和n是两个表征气体性质的物理量。
当外界条件不变时,一定量气体的压强随着温度的升高而增大,但这并不是说,在任何温度下,气体的压强和它的体积成正比例关系。
,因为在不同温度下,气体的密度是不同的。
气体的压强跟温度有关,还跟它的体积有关。
要了解气体的压强跟温度之间的关系,必须知道另外一个概念:温度差。
温度差就是两个不同的物体,当它们的温度相等时,它们的体积也相等。
我们通常把气体的体积叫做“比体积”,把液体的体积叫做“相对体积”。
在一般情况下,气体的比体积跟温度之间没有多大的关系。
气体的温度差等于1时,这时的气体的体积跟温度的关系就恰好等于1。
这时气体的压强就叫做“定压强”。
,当气体的温度差等于2时,这时的气体的体积跟温度的关系为2倍,气体的压强就叫做“临界压强”。
在一般情况下,气体的压强跟温度之间都存在着一定的关系,但是由于气体的性质的特殊性,它的压强跟温度之间的关系并不总是完全相等的。
在某一个温度范围内,气体的压强随温度的升高而增大,超过这个温度范围,气体的压强又会随温度的升高而减小。
,对于气体的压强,我们能作如下定性的认识。
气体的压强是随着气体的密度而变化的。
气体的密度越大,气体的压强越大。
气体的密度与温度的关系:温度越高,气体的密度越小;温度越低,气体的密度越大。
比如,水的密度是1×10^3kg/m3,我们常说水是1个标准大气压,也就是说在一个标准大气压下,水的密度最大。
气体的压强与它的体积成正比,与温度成反比,也就是说,当气体的压强一定时,它的体积越大,气体的压强就越小;反之,当气体的压强一定时,它的体积越小,气体的压强就越大。
这是因为,当气体受到外力的压缩时,它的体积会变小,从而导致气体的压强增大。
对于气体,一般不考虑它的动力性质,即它的压强跟气体的流速无关,这样,也就可以假设气体的压强只跟温度有关了。
雷诺数经验公式

雷诺数经验公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:雷诺数是流体力学中的一个重要参数,用来描述流体的惯性和黏性的相对重要性。
雷诺数经验公式是根据雷诺数的定义和相关理论推导出来的,可以帮助工程师和研究人员快速计算雷诺数,从而更好地理解和分析流体力学现象。
雷诺数经验公式的表达式为:Re = ρVD/μ,其中Re表示雷诺数,ρ表示流体密度,V表示流体流速,D表示流体流动的特征长度,μ表示流体的动力粘度。
这个公式是根据流体力学的流速、密度和黏度等基本物理量推导出来的,通过这个公式可以很方便地计算出雷诺数,进而评估流体的流动特性。
雷诺数经验公式的应用非常广泛,可以用于工程领域的各种流体流动问题的分析和计算。
比如在飞机设计中,通过计算飞机机翼表面的雷诺数可以评估飞机在空气中的飞行性能;在管道工程中,通过计算管道内部的雷诺数可以判断流体在管道内的流动状态;在海洋工程中,通过计算海洋中的雷诺数可以评估海洋水流的特性等等。
雷诺数经验公式的应用范围非常广泛,几乎涵盖了所有与流体力学相关的工程和科学领域。
通过计算雷诺数,研究人员可以更好地理解和解释流体的运动规律,进而改进设计方案,优化流体力学性能。
在实际工程应用中,雷诺数经验公式被广泛应用于气体、液体、等多种流体介质的流动分析,为工程师提供了一个简单而有效的计算工具。
第二篇示例:雷诺数是描述流体在某种情况下的流动性能的一个重要参数,它是由法国物理学家雷诺(Osborne Reynolds)在19世纪提出的,用来描述流体在不同流动状态下的特性。
雷诺数的大小不仅反映了流体的运动性质,还可以用来判断流体的流动状态是层流还是湍流。
雷诺数的定义如下:雷诺数Re是流体流动性的无量纲数,是由流速U、流动长度L、流体的动力粘度ν所决定的。
它的数学表达式为:Re = UL / νU是流体的流速,L是流体的长度,ν是流体的动力粘度。
雷诺数经验公式是用来估计流体在不同流动状态下雷诺数的一个经验式。
化工原理第一章3.4节

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(一)、光滑管 )、光滑管 柏拉修斯式: 柏拉修斯式:
λ = 0.316 Re 0.25 , Re = 8 × 10 3 ~ 10 5
0.32 λ = 0.0056 + 0.5 Re , Re = 3 × 10 3 ~ 3 × 10 6 顾琉珍公式: 顾琉珍公式:
尼-卡公式: 1 卡公式:
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层流时此段长度与管层之比约等于0.05Re 湍流时进口段长度大约等于40~50d。
层流边界层 湍流边界层
缓冲层
层流底层
层流边界层与湍流边界层
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二、边界层分离(产生大量漩涡) 边界层分离(产生大量漩涡) 摩擦阻力(表面阻力) 形体阻力(弯曲、扩大或缩小、边界层分离)
式中 uρ = mu / V 量梯度。 µ 剪应力即动量通量= ρ 与单位体积动量的梯度之积 负号表示动量传递的方向是速度减小的方向 运动粘度 v = µ ,单位 m2/s ,cm2/s
µ d (uρ ) τ =− ⋅ ρ dy
d (uρ ) 是单位体积的动量, dy 以单位体积流体计的动
ρ
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二、范宁公式与摩擦因素 范宁公式推导:P2 -P1 - FW =0 πd 2 πd 2 P2 -P1 = (P2 -P1 )( ) = ∆Pf 4 4
FW=
τ w (πdl )
带入上式,则
∆Pf = (4l )τ w d
τ w l ρu 2 ∆Pf = 8( 2 )( )( ) ρu d 2
第三节 流体流动现象 1-9 粘度
一、牛顿粘性定律
流体层——无数极薄的圆筒,一层套一层,每一层上质点 流速相等 du du τ =µ dy , dy——速度梯度 ∆ 流体的粘性只有在它运动时才显现出 粘性总是与速度梯度相联系
雷诺数公式中各物理量含义

雷诺数公式中各物理量含义雷诺数,这个名字听起来是不是有点神秘?其实它很简单,只要搞懂了其中的每个物理量,你会发现它在流体力学中的作用就像是“神奇钥匙”,帮我们解开了流体流动的各种谜团。
接下来,我们就来聊聊雷诺数公式中的各个物理量吧。
1. 雷诺数的基本概念首先,雷诺数(Re)是个用来描述流体流动状态的无量纲数。
你可以把它理解成流体流动的“身份证”,用来告诉我们流体是怎么流的。
简单来说,它能帮我们判断流动是平稳的还是湍急的。
1.1 雷诺数公式雷诺数的公式是:[ text{Re} = frac{rho v L}{mu} ]。
看起来可能有点复杂,但别担心,我们一个一个地来拆解。
1.2 各物理量的含义1. ρ(密度):这个量表示流体的密度。
密度越大,流体“沉甸甸”的感觉就越明显。
就像水比空气重,它的密度也大。
所以,当你看到密度这个参数时,可以想象成流体的“重力”。
2. v(速度):这是流体的流速,简单来说,就是流体流动的速度。
速度快慢直接影响到流动的状态。
你可以把它理解成流体的“脚步”,脚步快了,流动就容易变得乱糟糟的。
3. L(特征长度):特征长度是流动中一个关键的尺度,比如管道的直径或者物体的长度。
它就像是流体流动的“场地”,决定了流体在这个“场地”上怎么玩。
4. μ(粘度):这是描述流体黏稠程度的量。
粘度高的流体就像是蜂蜜,流动时会拖拖拉拉。
低粘度的流体像水一样流畅。
可以把它看成流体的“摩擦力”,摩擦力越大,流动就越“困难”。
2. 雷诺数的物理意义雷诺数的值告诉我们流体流动的状态究竟是怎么样的。
通过雷诺数,我们能分辨流动的平稳程度,从而理解流体在不同情况下的行为。
2.1 流动类型1. 低雷诺数(Re < 2000):在这个范围内,流动一般是层流。
层流就像是流动的河水,一层一层地顺序前进,不容易混乱。
你可以把它想象成流水线上的工人,一丝不苟地完成各自的任务。
2. 高雷诺数(Re > 4000):当雷诺数大于4000时,流动通常变成了湍流。
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雷诺数计算公式中各物理量
雷诺数是流体力学中一个非常重要的无量纲参数,它描述了流体内部的惯性力
和黏性力的相对重要程度。
雷诺数的计算公式为Re = ρvl/μ,其中ρ为流体的密度,v为流体的流速,l为特征长度,μ为流体的动力黏度。
在本文中,我们将分
别介绍这些物理量,并讨论它们在雷诺数计算中的作用。
首先,我们来看一下流体的密度ρ。
密度是描述流体内部分子间距离的物理量,通常用ρ来表示。
密度越大,流体分子间的相互作用越强,流体的惯性力越大。
因此,密度是影响雷诺数的重要因素之一。
在雷诺数的计算中,密度的作用是通过其在惯性力中的影响体现出来的。
其次,流体的流速v也是雷诺数计算中的重要物理量。
流速描述了流体在单位
时间内通过某一横截面积的体积,通常用米每秒(m/s)来表示。
流速越大,流体
的惯性力越大,因此在雷诺数的计算中,流速的影响也是非常重要的。
再次,特征长度l是雷诺数计算中的另一个重要物理量。
特征长度通常是指流
体流动的几何形状的某一特定尺寸,比如圆柱体的直径、管道的半径等。
特征长度的选择通常取决于具体的流体流动问题,它对雷诺数的计算具有重要的影响。
最后,流体的动力黏度μ也是雷诺数计算中的一个重要物理量。
动力黏度描述
了流体内部分子间的相互作用程度,通常用Pa·s来表示。
动力黏度越大,流体的
黏性力越大,对流体流动的影响也越大。
因此,在雷诺数的计算中,动力黏度的影响也是非常重要的。
综上所述,密度、流速、特征长度和动力黏度是雷诺数计算中的四个重要物理量。
它们分别描述了流体的惯性力和黏性力的特征,对雷诺数的计算具有重要的影响。
在实际工程和科学研究中,通过对这些物理量的合理选择和计算,可以准确地描述流体流动的特性,为工程设计和科学研究提供重要的参考依据。
因此,深入理解这些物理量的意义和作用,对于理解和应用雷诺数具有重要的意义。
除了上述物理量的影响外,雷诺数还与流体的流动稳定性和湍流发展有着密切的关系。
一般来说,当雷诺数小于一定的临界值时,流体流动是属于层流状态,流线是平行的,流动是稳定的;而当雷诺数超过一定的临界值时,流体流动会变得不稳定,流线会发生交错和混乱,流动进入湍流状态。
因此,雷诺数不仅可以用来描述流体内部惯性力和黏性力的相对重要程度,还可以用来描述流体流动的稳定性和湍流发展的特性。
总之,雷诺数是流体力学中一个非常重要的无量纲参数,它描述了流体内部的惯性力和黏性力的相对重要程度,对流体流动的特性和稳定性有着重要的影响。
通过对雷诺数计算公式中的各物理量的理解和分析,可以更好地理解雷诺数的意义和作用,为工程设计和科学研究提供重要的参考依据。
希望本文对读者对雷诺数的理解和应用有所帮助。