流体静力学
流体力学中的流体静力学方程
流体力学中的流体静力学方程流体力学是研究流体运动和流体行为的物理学科。
它涉及到各种复杂的力学现象，其中之一就是流体静力学方程。
流体静力学方程描述了静止流体中各个点的力学平衡条件，它是流体力学的基础。
在介绍流体静力学方程之前，我们先来了解一下流体静力学的基本概念。
流体是一种无固定形状的物质，包括液体和气体。
流体的特性在很大程度上受到压力的影响。
流体静力学研究的是流体在静止状态下的力学行为，即不考虑流体的运动情况。
流体静力学方程可以通过两个基本方程来描述，分别是压力方程和流体压强分布方程。
1. 压力方程：在流体静力学中，压力是一个非常重要的参数。
它可以通过以下方程来描述：∇P = -ρg其中P是压力，∇P表示压力梯度，ρ是流体的密度，g是重力加速度。
上述方程意味着压力梯度的方向是压力降低的方向。
当流体静止时，压力在任意两点之间的变化只受到重力的影响。
这是因为重力会使流体向下运动，从而导致压力的变化。
2. 流体压强分布方程：流体压强分布方程是描述流体静止状态下压强分布的方程。
它可以通过以下方程来表示：P = P0 + ρgz其中P是流体某一点的压强，P0是参考点的压强，ρ是流体的密度，g是重力加速度，z是从参考点到目标点的垂直距离。
上述方程表明了流体压强随着高度的增加而递减。
这是因为在静止流体中，压强的变化只取决于液体的密度和重力的作用。
除了上述两个基本方程外，流体静力学还涉及到一些附加的方程，如流体的静力平衡方程和流体的表面张力方程。
这些方程在一些特殊情况下起到重要的作用，能够进一步描述流体静止时的行为。
总结起来，流体静力学方程是描述流体静止状态下的力学平衡条件的方程。
它们包括压力方程和流体压强分布方程，能够很好地描述流体静态行为。
在流体力学的研究中，深入理解和应用这些方程对于解决各种与流体静力学相关的问题非常重要。
流体静力学
sin(2
)
sin(
2
)
2 prl
解2：∵ 右半壁内表面在x方向上的投影面积为：
Ax 2r l
∴
Fx p Ax 2 prl
流体力学基础
流体静力学
液体对固体壁面的作用力
液 压 传 动 中 的 实 例
流体力学基础
作 用 于 平 面 上 的 力
作 用 于 曲 面 上 的 力
流体静力学
压力的单位及其表示方法
Pa
液柱高单位
1atm 1.01325105 Pa 1mm水柱=9.8Pa 1mm汞柱=133.32Pa
流体力学基础
流体静力学
压力的单位及其表示方法
五、液体对固体壁面的作用力
如不考虑液体自重产生的那部分压力，固体表面上各点在某一方向 上所受静压力的总和便是液体在该方向上作用于固体表面的力。
１.作用于平面上的力： 当固体表面为一平面时，静止液体对该平面的作用力F 等于静压力P
F
A0 A
F3
F4
F3
F4
流体力学基础
流体静力学
静压力及其特性
② 若法向力F均匀地作用在 重要性质
A上，则压力可表示为:
p F A
方向
流体静压力的方向必然是沿作用面的内法线方向；
？ 由于液体质点间的凝聚力很小，微小的切力作用就会引起 质点的相对运 动，这就破坏了流体的静力平衡。因此平衡 条件下的流体只能承受压应
① 求液体对固体壁面在某一方向上的分力。
先求出曲面面积A投影到该方向垂直面上的面积Ai，然后用压力p乘以
投影面积Ai，即：
Fi p Ai
② 求出各方向的分力后，按力的合成方法求出合力。即：
流体力学中的流体静力学
流体力学中的流体静力学流体静力学是流体力学的一个分支，研究静止流体的行为。
它涉及到压力、力的作用和流体的静压力等方面。
本文将介绍流体静力学的基本概念、原理和应用。
一、流体静力学概述流体静力学主要研究静止流体的性质，不考虑流体的运动。
在流体静力学中，我们关注的是流体的压力以及压力的传递和计算。
1.1 压力的定义压力是指单位面积上所受的力，可以用公式P=F/A来表示，其中P 为压力，F为作用力，A为受力面积。
通常情况下，压力是沿法线方向均匀分布的，即P=F/A。
1.2 流体静力学的基本原理根据帕斯卡定律，当外力作用于静止的不可压缩流体时，流体中各点的压强相等。
这意味着在静止流体中，压力在整个流体中传递是均匀且无损失的。
1.3 流体静压力流体静压力是指流体由于受到重力或外力的作用而在垂直平面上的压力。
在静止的流体中，静压力在不同的深度处有不同的大小，按照帕斯卡定律，静压力随深度的增加而增加。
二、流体静压力的计算在流体静力学中，计算流体静压力的方法是基于重力和液体的密度。
下面将介绍两个常见的计算流体静压力的公式。
2.1 绝对压力公式对于水平面上的静止液体，绝对压力公式可以通过公式P=ρgh计算，其中ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体的高度。
2.2 相对压力公式相对压力是指相对于外部环境的压力变化。
对于不考虑大气压力的情况下，相对压力公式可以通过公式P=ρg(h2-h1)计算，其中h2和h1分别表示液体的两个高度。
三、流体静力学的应用流体静力学在实际工程和科学研究中有广泛的应用。
下面将介绍几个常见的应用场景。
3.1 液体压力传感器流体静压力的均匀性和无损失传递的特性使得它可以用于液体压力传感器的设计。
通过测量液体静压力，可以获得液体容器内液位的信息，进而对液体的流量和压力进行控制。
3.2 水坝工程在水坝工程中，流体静力学可以帮助我们计算水压对水坝的压力。
通过对水坝的结构进行理论分析，可以确保水坝在水压作用下的稳定性和安全性。
第二章 流体静力学
h
h
一、解析法
如图所示，静止液体中有一倾斜放置的平面MN，试求作用 在该平面上的总压力。
1）粗线MN代表其侧视图，正面投影为绕其对称轴转90 度 2）平面MN的延伸面与自由液面的交角为；
3）坐标系：ox轴为平面MN的延伸面与自由液面的交线；
二、欧拉平衡微分方程的全微分形式
p X
x ×dx
p Y
y
×dy
p Z
z
×dz
p dx p dy p dz ( Xdx Ydy Zdz)
x y z
p p(x, y, z) dp p dx p dy p dz x y z
通常作用在流体上的单位 质量力是已知的，利用上 式便可求得流体静压强的 分布规律。
yD
sin Iox
P
sin Iox hc A
sin Iox yc sin A
I ox yc A
引入平行移轴公式 Iox Ic Ayc2
yD
I ox yc A
Ic yc2 A yc A
yc
Ic yc A
由此可知，压力中心D必位于受压面形心c之下。
说明：
工程中常见的受压平面多具有轴对称性（对称轴与
当流体存在真空时，工程习惯上用真空度（负压）表示。
真空
pv pabs pa
道 路
三者关系
当p>pa 时，绝对压强=表压强+当地大气压 当p<pa 时，绝对压强=当地大气压-真空度
p 表压强
p>pa 真空度
当地大气压 pa
绝对压强
p<pa
绝对真空 p=0
流体力学流体静力学
Fy
Fz
1 dxdydz Y 6
1 dxdydz Z 6
11
工程流体力学
第三章、流体静力学
3、导出关系式
• 因流体微团平衡，据平衡条件，其各方向作用力之和均为 零。则在x方向上，有： Px Pn cos(n, x) Fx 0 • 将上面各表面力、质量力表达式代入后得
二、流体静平衡微分方程的积分
1、利用Euler平衡微分方程式求解静止流体中静压 强的分布，可将Euler方程分别乘以dx，dy，dz， 然后相加，得:
p p p dx dy dz ( Xdx Ydy Zdz) x y z 因为 p＝p（x，y，z），所以上式等号左边 为压强p的全微分dp，则上式可写为:
6
工程流体力学
第三章、流体静力学
由此特性可知，静止流体对固体壁 面的压强恒垂直指向壁面。
7
工程流体力学
第三章、流体静力学
2.静止流体中任意一点的各个方向的压力值都 相等。(大小性)
证明思路： 1、选取研究对象（微元体） 2、受力分析（质量力与表面力） 3、导出关系式 4、得出结论
8
px
工程流体力学
（2）质量力 微元体质量：M＝ρdxdydz 设作用在单位质量流体的质量力在x方向上的分量为X。
则质量力在x方向的合力为：X· ρdxdydz
3、导出关系式：
则:
对微元体应用平衡条件 F 0
p X dxdydz dxdydz 0 x
19
工程流体力学
第三章、流体静力学
4、结论：
第三章、流体静力学
以x轴方向为例，如图所示: 1、取研究对象 微元体：无穷小平行六面体， dx、dy、dz → 0 微元体中心：A(x, y, z) 边界面中心点: A1, A2 A1点坐标： A1(x-dx/2，y，z) A2点坐标： A2(x+dx/2，y，z)
流体力学(流体静力学)
f (x)
f (x0 )
f (x0 )(!
)
(
x
x0
)
2
f
(n) (x0 n!
)
(x
x0
)n
按泰勒级数展开，把M、N点旳静压强写成
p 1
1 p
pM
p [(x dx) x] x 2
p 2
dx x
p 1
1 p
pN
p
[(x x
dx) x] 2
p
2
dx x
其中 p 为压力在x方向旳变化率。因为微元体旳面积取得足够小，
p1 p2
证明：从静止状态旳流体中引入直角坐标系中二维流体微元来
阐明。
设 y 方向宽度为1。ds 即表达任意方向微元表面。
分析 z 方向旳力平衡
表面力：
p1dscosθ=p1dx和p2dx两个力 二维流体微元旳体积：
z
dV 1 dxdz 2
质量力：
p1ds
ds dz x
θ dx
p3dz
y
Fz
1 2
dp ＝ρ1dU dp ＝ρ2dU 因为ρ1≠ρ2 且都不等于零，所以只有当dp和dU均为零时方程 式才干成立。所以其分界面必为等压面或等势面。
§2－4 流体静力学基本方程
重力作用下压力分布 相对平衡液体旳压力分布
§2—4 流体静力学基本方程
一、重力作用下压强分布
如图所示为一开口容器，其中盛有密度为ρ旳静止旳均匀液体 ，液体所受旳质量力只有重力，又ρ＝常数，重度γ＝ρg也为常数。 单位质量力在各坐标轴上旳分量为
（1）
Z 1 p 0
z
上式称为流体平衡微分方程式，它是 Euler在1755年首先提出 旳，故又称欧拉平衡方程式。它表达流体在质量力和表面力作用下 旳平衡条件。
《流体静力学》课件
流体静压力的分布
1 2
流体静压力的分布规律
在静止的流体中，流体静压力随深度增加而增大 。
流体静压力的分布图
通过绘制流体静压力随深度变化的曲线图，可以 直观地了解流体静压力的分布情况。
3
流体静压力分布的应用
在工程实践中，了解流体静压力的分布规律对于 设计水下结构、计算水压容器等具有重要意义。
未来展望
未来流体静力学将与计算 机技术、新材料等交叉融 合，为解决复杂工程问题 提供更有效的解决方案。
02
流体静力学的基本原 理
流体静压力
流体静压力的概念
流体静压力是指流体在静止状态下，单位面积上所受的垂直力。
流体静压力的特点
流体静压力沿作用面均匀分布，且大小与作用面的方向垂直。
流体静压力的计算公式
流体静力学的基本公 式
流体静压力的计算公式
总结词
流体静压力计算公式
详细描述
流体静压力计算公式是流体静力学中的基础公式之一，用于计算流体在静止状 态下受到的压力。公式为 P = ρgh，其中 P 是流体静压力，ρ 是流体的密度， g 是重力加速度，h 是流体的高度。
流体静压力的平衡公式
总结词
流体静压力平衡公式
电梯运行
电梯的升降系统利用流体 静压力原理，确保电梯平 稳运行。
气瓶压力控制
气瓶压力调节器利用流体 静压力原理，确保气体压 力稳定输出。
血压测量
血压计利用流体静压力原 理测量人体血压，帮助医 生诊断疾病。
流体静压力在科学实验中的应用
物理实验
流体静压力在物理实验中常被用 作测量仪器或实验对象，如液体
工程流体力学公式
工程流体力学公式1.流体静力学公式：(1) 压强公式：P = ρgh，其中P为压强，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为液面高度。
(2)压力公式：P=F/A，其中P为压力，F为作用力，A为受力面积。
2.流体力学基本方程：(1)质量守恒方程：∂(ρ)/∂t+∇·(ρv)=0，其中ρ为密度，t为时间，v为速度矢量。
(2) 动量守恒方程：∂(ρv)/∂t + ∇·(ρvv) = -∇P + ∇·τ +ρg，其中P为压力，τ为应力张量，g为重力加速度。
(3) 能量守恒方程：∂(ρe)/∂t + ∇·(ρev) = -P∇·v +∇·(k∇T) + ρg·v，其中e为单位质量的总能量，T为温度，k为热传导系数。
3.流体动力学方程：(1)欧拉方程：∂v/∂t+(v·∇)v=-∇(P/ρ)+g，其中v为速度矢量，P为压力，ρ为密度，g为重力加速度。
(2)再循环方程：∂v/∂t+(v·∇)v=-∇(P/ρ)+g+F/M，其中F为体积力，M为质量。
4.流体阻力公式：(1) 粘性流体的阻力公式：F = 6πμrv，其中F为阻力，μ为粘度，r为流体直径，v为速度。
(2)粘性流体在管道中的流量公式：Q=(π/8)ΔP(R^4)/(Lμ)，其中Q为流量，ΔP为压差，R为半径，L为管道长度，μ为粘度。
5.流体力学定律：(1) Pascal定律：在封闭的液体容器中，施加在液体上的外力将均匀传递到液体的每一个点。
(2) Bernoulli定律：沿着流体流动方向，速度增大则压力减小，速度减小则压力增大。
除了上述公式之外，还有许多与特定问题相关的公式，如雷诺数、流体阻力系数、泵和液力传动公式等。
这些公式是工程流体力学研究和设计的基础，可以帮助工程师分析和解决与流体运动和相互作用有关的问题。
流体主要计算公式
流体主要计算公式流体是液体和气体的统称，具有流动性和变形性。
流体力学是研究流体静力学和动力学的学科，其中主要涉及到流体的力学性质、运动规律和力学方程等内容。
在流体力学的研究中，有一些重要的计算公式被广泛应用。
下面将介绍一些常见的流体力学计算公式。
1.流体静力学公式：(1)压力计算公式：P=F/A-P表示压力-F表示作用力-A表示受力面积(2)液体静力学公式：P=hρg-P表示液体压力-h表示液体高度-ρ表示液体密度-g表示重力加速度2.流体动力学公式：(1)流体流速公式：v=Q/A-v表示流速-Q表示流体流量-A表示流体截面积(2)流体流量公式：Q=Av-Q表示流体流量-A表示流体截面积-v表示流速(3)连续方程：A1v1=A2v2-A1和A2表示流体截面积-v1和v2表示流速(4) 流体动能公式：E = (1/2)mv^2-E表示流体动能-m表示流体质量-v表示流速(5)流体的浮力公式：Fb=ρVg-Fb表示浮力-ρ表示液体密度-V表示浸泡液体的体积-g表示重力加速度3.流体阻力公式：(1)层流阻力公式：F=μAv/L-F表示阻力-μ表示粘度系数-A表示流体截面积-v表示流速-L表示流动长度(2)湍流阻力公式：F=0.5ρACdV^2-F表示阻力-ρ表示流体密度-A表示物体的受力面积-Cd表示阻力系数-V表示物体相对于流体的速度4.比力计算公式：(1)应力计算公式：τ=F/A-τ表示应力-F表示力-A表示受力面积(2)压力梯度计算公式：ΔP/Δx=ρg-ΔP/Δx表示压力梯度-ρ表示流体密度-g表示重力加速度(3) 万斯压力计算公式：P = P0 + ρgh-P表示压力-P0表示参考压力-ρ表示流体密度-g表示重力加速度-h表示液体的高度以上是一些流体力学中常见的计算公式，涉及到压力、流速、阻力、浮力以及比力等方面的运算。
这些公式在解决流体力学问题时非常有用，可以帮助我们理解和分析流体的运动和力学性质。
流体静力学
p
z
p
C
p
—压强水头(the pressure head)
z—测压管水头(piezometric head)
测压管(the piezometer tube) 是一端 和大气相通，另一端和液体中某一 点相接的管子。 p z C
表示同一容器的静止液体中，所有 各点的测压管水头均相等。 This shows that for incompressible fluid at rest the summation of the elevation z at any point in a fluid plus the pressure head at that point is equal to the sum of these two quantities at any other point. The significance of this statement is that, in a fluid at rest with an increase in elevation, there is a decrease in pressure head and vice versa.
第二章 流体静力学
(Chapter 2 Fluid Statics) • 流体静力学研究流体处于静止或相对静止状态下的平 衡规律及其应用。 • 静止的含义：流体的静止状态是一个相对的概念，指 流体质点之间不存在相对运动，或流体质点相对于参 考系没有相对运动，处于相对平衡状态。 • 静止流体的应力特征：当流体处于相对静止，质点之 间无相对运动的条件下，粘性将无从表现，流体内部 不存在切应力，而只存在正应力（亦即法向应力）。 事实上，由于流体不能承受拉应力，故流体质点间或 流体接触面之间的作用是通过压应力的形式来体现的。 因此，根据力学平衡条件研究静压强的空间分布规律， 确定各种承压面上静压强产生的总压力，是流体静力 学的主要任务。
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•单元操作
单元操作特点： 1.都是物理操作。 2.都是化工生产过程中共有的操作。 3.用于不同化工生产过程的同一单元操作，其原理相同， 所用设备亦通用。 例如：流体输送是一种单元操作。 它遵守的基本原理是：流体力学。 所用的设备是：泵或风机、管道等。 它的作用是：将流体从一个地方输送到另一个地方。
流体的压力
在液体（气体）内部的同一点， 不同方向的压力均相等。 对吗？ 为什么呢？ 不同高度呢？ 气体内的不同高度呢？
流体的压力
压力的其他单位： atm（物理大气压）at（工程大气压） mmHg、mH2O等。 单位换算： 1atm=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf/cm2 =101.3kN/ m2
通过学习本课程，可培养学生分析和解决有关 的单元操作各种问题的能力，以便在轻化工及 相关行业的生产、科研和设计工作中达到强化 生产过程，提高产品质量，提高设备能力及效 率，节约设备投资及产品成本，降低能耗，防 止污染以及加速新技术开发等方面的目的。
三.本课程的性质、任务及研究方法
研究方法
四个基本概念
二.四个基本概念
1、物料衡算 2、能量衡算
3、平衡关系
4、过程速率 1、物料衡算 它是以质量守衡为基础的计算，用来确定进、 出单元设备（过程）的物料量和组成的相互 数量关系，了解过程中物料的分布与损耗情 况。 输入物料量=输出物料量+积累量 对于稳定连续的操作过程，积累量为零，所以 输入物料量=输出物料量。
7.501×103
10 0.9807
1.3332× 10－3
9.807× 9.807×10－2 104
735.6 1 750.1
1.3332 1.3332×10－4 1.3595×10－5 ×102 0.1 1.0197 1×105
1
流体的压力
2.压力的表示方法
绝对压力：以绝对真空为基准量得的压力称为绝对压,它 是指作用于物体表面上的全部压力,是流体的真实压强。
1at=1kgf/cm2=10mH2O=735.6mmHg=98.07kN/m2 1mmHg=133.3N/m2 1mmH2O=9.807N/m2
工程上各种压力单位换算关系
压力单位 帕 （Pa） 兆帕 （M Pa） 工程大气 压kgf/㎝2 毫米汞柱 mmHg 巴 bar 帕 兆帕 巴 工程大气压 毫米汞柱 mmHg bar （Pa） （M Pa） kgf/㎝2 1 1×10－6 1.0197×10－5 7.501×10－3 1×10－5 1×106 1 10.197 1
三.本课程的性质、任务及研究方法
任务： 1、掌握各单元操作的基本原理和规律，各单 元操作所用典型设备的结构、性能、工作原理； 2、掌握这些过程和典型设备的基本计算和操 作。 做到既能根据工艺要求进行设备选型或主要尺 寸的计算，同时应用所学知识去分析和解决生 产中出现的实际问题。
三.本课程的性质、任务及研究方法
过程推动力 过程速率 过程阻力
•过程的推动力依具体过程有所不同，它可以是压 差、温度差或浓度差等。过程速率反映了过程进行 的快慢程度。
三.本课程的性质、任务及研究方法
性质：本课程是化工及相关专业的一门技术基 础课。它既要研究各种单元操作理论上的可能 性，又要研究工程技术上的可行性和经济上的 合理性，其内容既广泛又实用是工程技术人员 的必修课。 本课程包括课堂教学、实验操作等教学环节。
表压：以外界大气压为基准量得的压力，称为表压。它 是绝对压力与大气压之差，(相对压力) 表压=绝对压-大气压
真空度:低于大气压的表压习惯称为真空度,真空度即为 负表压。 若绝对压比大气压小,则:绝压-大气压=-表压 真空度=大气压-绝对压
压力的表示方法及关系
p2 P2表 P2绝 大气压 P1真 P1绝 p1
•单元操作
单元操作是指在各种化工过程中，遵守同一基 本原理，所用设备相似，作用相同，仅发生物 理变化过程的那些操作，称为单元操作。 单元操作一般占整个化工过程的80%左右。 本课程的研究对象就是各种单元操作，包括两 个方面：过程和设备。
常用单元操作
• 化工生产过程的单元操作种类大约有十来种，按 照各单元操作遵循的基本原理，主要有下面三类： 1、动量传递：以流体力学为基础的单元操作，包 括流体输送、沉降、过滤、离心分离、搅拌及气力 输送等； 2、热量传递：以热量传递理论为基础的单元操作， 包括传热、 蒸 发、结晶等； 3、质量传递：以质量传递理论为基础的单元操作， 包括蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥等。
p绝 p大 p表
P表=P绝-P大
P真=P大-P绝 绝对零压
大气压:当时当地大气的平均压力。
压力的表示方法及关系
大气压:当时当地大气的平均压力。
P表=P绝-P大
流体的表压愈大，其绝 对压也愈大；当流体的 绝对压为外界大气压 时，其表压为零。
p2
P2表
P2绝 大气压
P1真
P1绝
p1
P真=P大-P绝
流体的压力
1.定义:工程上将介质（包括气体和液体）垂直作
用于流体单位面积上的力,称压力或静压强.
F p A
1 5
式中:F-----垂直作用力,N A-----受力面积, ㎡ 压力的单位(SI制）： N/m2称为帕斯卡，简称帕，代号Pa。 1MPa=103kPa=106 Pa=109mPa(毫帕)
在南通操作时，若塔内维持相同的绝压，则 真空度=大气压－绝压 =101.3 －2.65=98.7（kPa) =98.7×10³ /133.3=740 ㎜Hg 可见，真空度是随着大气压的改变而改变的。
d 水 1000 d
1 2 1 3
流体密度的确定
m kg / m V 式中：m 流体的质量，kg；
3
V 流体的体积，m 。
3
2.气体密度的确定 气体的密度随其温度及压力而变化（故又称 为可压缩流体）。 确定方法:1）查有关手册(一般为压力101.3 kpa) 2）按理想气体状态方程计算：
如 p=2300N/m² （表） p= 850N/m² (真) 或 p=－850N/m² (表）。 3
2
例1-4 在兰州操作的苯乙烯精馏塔塔顶的真空度读数为 620㎜Hg。在南通操作时，若要求塔内维持相同的绝压，真 空度读数应为若干KPa？已知兰州地区的平均大气压为85.3 KPa，而南通地区的大气压为101.3 KPa。 解 根据兰州地区的大气压力，可求得操作时塔顶的绝压 为： 绝压=大气压—真空度 =85.3－620×133.3×10-3=2.65(kPa) （ 1mmHg=133.3N/m2 ）
四个基本概念
二.四个基本概念
1、物料衡算 2、能量衡算
3、平衡关系
4、过程速率 2、能量衡算 它是以能量守恒为基础的计算，用来确 定进、出设备的各项能量间的相互关系。 输入能量=输出能量+能量损失 当能量损失为零时，输入能量=输出能量
四个基本概念
1、物料衡算
二.四个基本概念
2、能量衡算 3、平衡关系 4、过程速率
水
洗液 过滤
滤渣石膏
一. 化工生产过程与单元操作
这些过程可以分为两类：物理过程和化学过程。 人们发现，在各种化工产品的生产过程中，除了 化学反应外，其余步骤皆可归纳为若干种基本的 物理过程，如流体输送、沉降、过滤、传热、蒸 发、蒸馏、干燥…等，这些基本的过程称为单元 操作。 若干单元操作与化学反应过程串联组合则可构成 一个产品的工艺生产过程 。 利用各种单元操作模块与特征反应模块科学有序 组合，就可以开发出多种多样满足不同产品生产 的化工过程。
化工生产过程实例
柠檬酸生产工艺流程
白薯干 粉碎 石灰乳 CaCO3
发酵反应 菌体、残渣
过滤
中和过滤 废糖液 粗盐液
H2SO4 酸解过滤
干燥
离心
结晶
பைடு நூலகம்
浓缩
净化
产品
化工生产过程实例
湿法磷酸生产工艺流程
磷矿石
硫酸 破碎 HF气体 （回收） 加工成盐
磷酸（化肥、 饲料用）
球磨
酸解反应
过滤
浓缩 精制 磷酸（医药、 食品用）
这三类单元操作人们常称为三传（动量传递、 热量传递、质量传递)。三种传递过程既有联系 又有区别。 本课程的内容，就是讨论这三种传递过程的基 本规律及受其支配的单元操作过程及其设备。 本课程根据教学大纲的要求，主要研究常用的 单元操作：流体输送、沉降、过滤、传热、 蒸 发、吸收、蒸馏、干燥等。
20 30 t 20 20 t 30 t 20
998 .2 995 .7 23 20 997 .5(kg / m3 ) 998 .2 30 20
流体密度的确定
1.液体密度的确定 1） 查有关手册 2）用比重（相对密度）计测量 相对密度：指液体在温度t℃时的密度与4℃时 纯水的密度(1000)之比。
学好本课程应注意的问题及培养的能力
1、要理论联系实际 2、过程原理与设备并重 3、掌握研究的方法 4、着重培养自学能力、创新能力 5、培养非智力因素（刻苦、勤奋、好学、多 问、实干、毅力等）
流体的基本性质
流体的密度
密度的定义：单位体积流体的质量
m 1 1 kg / m 3 V 式中： m 流体的质量， kg； V 流体的体积， m 3 。
流体密度的确定
m kg / m V 式中：m 流体的质量，kg；