流体物性参数表(比教材后的更详细)
流体的物理性质与管流基础知识
流体的物理性质与管流基础知识在流量测量中，必需准确地知道反映被测流体属性和状态的各种物理参数，如流体的密度、粘度、压缩系数等。
对管道内的流体，还必须考虑其流动状况、流速分布等因素。
1．流体的密度单位体积的流体所具有的质量称为流体密度，用数学表达式表示为（1）式中，M为流体质量；V为流体体积；ρ为流体的密度流体密度是温度和压力的函数，它的单位是千克／米3 （kg／m3）。
流体密度通常由密度计测定，某些流体的密度可查表得到。
2．流体粘度流体的粘度是表示流体粘滞性的一个参数。
由于粘滞力的存在，将对流体的运动产生阻力，从而影响流体的流速分布，产生能量损失（压力损失），影响流量计的性能和流量测量。
根据牛顿的研究，流体运动过程中阻滞剪切变形的粘滞力与流体的速度梯度和接触面积成正比，并与流体粘性有关，其数学表达式为（2）上式称为牛顿粘性定律。
式中，F为粘滞力；A为接触面积；du／dy为流体垂直于速度方向的速度梯度；μ为表征流体粘性的比例系数，称为动力粘度或简称粘度，各种流体的粘度不同。
流体的动力粘度μ与流体密度ρ的比值称为运动粘度v，即（3）动力粘度的单位为帕斯卡秒（Pa·S）；运动粘度的单位为米2／秒（m2／s）。
服从牛顿粘性定律的流体称为牛顿流体，如水、轻质油、气体等。
不服从牛顿粘性定律的流体称为非牛顿流体，如胶体溶液、泥浆、油漆等。
非牛顿流体的粘度规律较为复杂，目前流量测量研究的重点是牛顿流体。
流体粘度可由粘度计测定，有些流体的粘度可查表得到。
3．流体的压缩系数和膨胀系数所有流体的体积都随温度和压力的变化而变化。
在一定的温度下，流体体积随压力增大而缩小的特性，称为流体的压缩性；在一定压力下，流体的体积随温度升高而增大的特性，称为流体的膨胀性。
流体的压缩性用压缩系数表示，定义为：当流体温度不变而所受压力变化时，其体积的相对变化率，即（4）式中，k为流体的体积压缩系数，（Pa-1）；V为流体的原体积，（m3）；AP为流体压力的增量，（Pa）；△V为流体体积变化量，（m3）；因为△P与△y的符号总是相反，公式中引入负号以使压缩系统k总为正值。
流体物性
综合分类：组成、相态、气油比、密度
以干气CH4为主，还含有少量乙烷、丙烷和丁烷
含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，它们在地下原始条件是气态 原油具挥发性 分为带有气顶和无气顶的油藏，油藏中以液相烃为主。 地面脱气原油相对密度为0.934~1.00，地层温度条件下 测得脱气原油粘度为100～10000（mPa· s）者
20
按粘度
稠油 凝析油 挥发油 高凝油
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1.3天然气组成
CH4 C 2 H6 C 3 H8 C4H10 >C5 70－98％
烃类气体
腐蚀、毒
CO N2 H 2O
H2S CO2
非烃气体 稀有气体
惰性气体He、Ar
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1.4油气藏分类
分类开发、储量计算、开发方案制定
CH4 C 2 H6 C 3 H8 C4H10 >C5 H2S
70－98％
烃类气体
CO2
CO N2
H 2O
惰性气体He、Ar
非烃气体
目前世界上和我国采用的分析仪器为气相色谱仪。
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2.1天然气的视分子量和密度
一、天然气的组成
1、天然气分类
溶解气
伴生气(油藏气)
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2.天然气组成的表示方法
摩尔组成
yi
ni
n
i 1
k
1 00%
y
i 1
k
i
1
i
质量组成
wi
mi
m
i 1
k
100%
常见物质的物性参数
0.105
0.074
Tl=1280
600
0.115
0.113
1000
0.125
0.152
1200
0.130
0.172
20
0.215
0.565
Ps=2.70(15 °C)
纯铝
200
0.235
0.570
Ts=TM=660.2
500
0.268
0.529
660
0.286
0.508
Al-Cu4.5%
20
-Sa J
锆
砂
0.223~0.391
10
2.800
0~900C
砂
0.130~0.2
02
铬铁矿
铬铁矿砂
0.125~0.293
0.151~0.2
2.600
0~900C
砂
30
石英砂+5%水玻璃
0.614
2.583
铁浇注法，
11439
界面平均
铬铁矿砂
0.139
+水玻璃
0.165
0.203
钢浇注法
铬镁矿砂+水玻璃
常见物质的性能参数
表1各种金属的热物性值
金属
温度。C
比热
cal/(g• P)
导热系数
cal/(cm•s•乜)
密度P(g/cm3)液相线、
固相线温度(9)
25
0.107
0.192
P=7.88(20 °C)
200
0.124
0.152
=7.3(15009)
400
0.145
0.120
=7.0(1600 P)
流体综合实验数据处理
实验三实验报告一、实验设备的主要内容：⒈测定实验管路内流体流动的直管阻力和直管摩擦系数λ。
⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系曲线。
⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数ζ。
4.练习离心泵的操作。
测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、η（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。
5.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
6.了解文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。
7. 测定节流式流量计（文丘里）的流量标定曲线。
8. 测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。
二、设备的主要技术数据：（1）流体阻力：1. 被测直管段：光滑管管径d—0.0080(m) 管长L—1.70(m) 材料：不锈钢粗糙管管径d—0.010(m) 管长L—1.70(m) 材料：不锈钢2. 玻璃转子流量计：型号测量范围精度LZB—25 100~1000（L/h） 1.5LZB—10 10~100（L/h） 2.53. 压差传感器：型号：LXWY 测量范围：200 Kpa4. 数显表：型号：501 测量范围：0~200Kpa5. 离心泵：型号：WB70/055 流量：20—200（1／h）扬程：19—13.5(m)电机功率：550（W）电流：1.35(A) 电压：380（V）（2）流量计测量：涡轮流量计：(单位：M3/h)文丘里流量计文丘里喉径：0.020m 实验管路管径：0.045m，（3）离心泵(1)离心泵流量Q=4m3/h ，扬程H=8m ，轴功率N=168w(2)真空表测压位置管内径d1=0.025m(3)压强表测压位置管内径d2=0.045m(4)真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.355m(5)电机效率为60%1.流量测量：涡轮流量计2.功率测量：功率表：型号PS-139 精度1.0级3. 泵吸入口真空度的测量真空表：表盘真径-100mm 测量范围-0.1-0MPa 精度1.5级4.泵出口压力的测量压力表：表盘直径-100mm 测量范围0-0.25MPa 精度1.5级（4）变频器：型号：N2-401-H 规格：（0-50）Hz（5）数显温度计：501BX三、实验设备的基本情况：1. 实验设备流程图：见图一图一、流体综合实验装置流程示意图1-水箱；2-离心泵；3-真空表；4-压力表；5-真空传感器；6-压力传感器；7-真空表阀；8-压力表阀；9-智能阀；10-大涡轮流量计；11-小涡轮流量计；12，13-管路控制阀；14-流量调节阀；15-大流量计；16-小流量计；17-光滑管阀；18-光滑管测压进口阀；19-光滑管测压出口阀；20-粗糙管阀；21-粗糙管测压进口阀；22-粗糙管测压出口阀；23-测局部阻力阀；24-测局部阻力压力远端出口阀；25-测局部阻力压力近端出口阀；26-测局部阻力压力近端进口阀；27-测局部阻力压力远端进口阀；28，29-U型管下端放水阀；30-U型管测压进口阀；31- U型管测压出口阀；32，33-文丘里测压出，进口阀；34-文丘里；35-压力缓冲罐；36-压力传感器；37-倒U型管；38-U 型管上端放空阀；39-水箱放水阀；40，41，42，43-数显表；44-变频器；45-总电源；2流体阻力的测量：水泵2将储水槽1中的水抽出，送入实验系统，经玻璃转子流量计15，16测量流量，然后送入被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽。
《化工原理课程设计》_流体物性数据
纯流体密度/体积计算对于课程设计所涉及的状态，气体可按照理想气体处理。
液体的密度/体积可采用对比状态原理计算。
液体的对比密度与对比温度、对比压力的关系图如图1所示。
对比密度的定义式为Lcc L r V V ==ρρρ 式中，ρc 和V c 分别为流体的临界密度和临界体积。
纯流体饱和蒸汽压计算Antoine 提出了一个在有限温度范围内较简单的关联式： TC BA P s +-=ln 其中，T ——K ；P ——mmHg 。
其常数A 、B 和C 是在低压下（2.0 bar ～2.7 bar ）由实验得到的，因此不能用于高压，其值见表1。
纯流体定压比热计算理想气体的热容仅是温度的函数，通常关联成温度的函数320DT CT BT A C P +++=式中参数A 、B 、C 、D 为物性参数，可以从表2中查取。
在同一温度和组成下，实际气体热容与理想气体热容有如下关系p p p C C C ∆=-0其中，ΔC p 为剩余热容，可查图2求得。
液体的热容可采用Rowlinson-Bondi 法计算()()()[]113111742.112.2511.1725.0145.045.1----+-++-+=-r r r r ppL T T T T RC C ω其中，T r 为对比温度。
纯流体焓的计算定义Δh = h - h 0为剩余焓，其中，h 为实际流体的焓；h 0为理想气体焓，与压力无关，只是温度的函数。
为了便于计算，通常把h 0的计算式回归成关于温度的多项式形式⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=T B T B T B T B B h 10010010010043322100式中，T 为体系的温度（K ），部分常见烃类及非烃气体的各常数值见表3。
剩余焓的值可查图3。
由剩余焓和理想气体的焓，可计算得到实际流体的焓,即()00h h h h +-=纯流体粘度的计算低压气体粘度的计算对比态法（Golubev 法）965.0*r c T μμ= T r < 1 rTrc T 29.071.0*+=μμ T r > 1 其中，μc *为常压临界温度下流体的粘度，由下式计算61321*5.3c c cT P M =μ式中，M 为分子量；P c 、T c 、和μc *的单位分别为atm 、K 和μP 。
流量测量中常用的流体参数
流量测量中常用的流体参数对工业管道流体流动规律的研究、流量测量计算以及仪表选型时，都要遇到一系列反映流体属性和流动状态的物理参数．这些参数，常用的有流体的密度、粘度、绝热指数(等熵指数)、体积压缩系数以及雷诺数、流速比(马赫数)等；这些物理参数都与温度．压力密切相关。
流量测量的一次元件的设计以及二次仪表的校验，都是在一定的压力和温度条件下进行的。
若实际工况超过设计规定的范围，即需作相应的修正。
一、流体的密度流体的密度( )是流体的重要参数之一，它表示单位体积内流体的质量。
在一般工业生产中，流体通常可视为均匀流体，流体的密度可由其质量和体积之商求出：＝（1－2）式中 m——流体的质量，kg；V——质量为m的流体所占的体积，m3密度的单位换算见表1—3。
各种流体的密度都随温度、压力改变而变化．在低压及常温下，压力变化对液体密度的影响很小，所以工程计算上往往可将液体视为不可压缩流体，即可不考虑压力变化的影响．但这只是一种近似计算。
而气体，温度、压力变化对其密度的影响较大，所以表示气体密度时，必须严格说明其所处的压力、温度状况．工业测量中，有时还用“比容”这一参数。
比容数是密度数的倒数，单位为m3／kg。
二、流体的粘度流体的粘度是表示流体内摩擦力的一个参数。
各种流体的粘度不同，表示流动时的阻力各异。
粘度也是温度、压力的函数．一般说来，温度上升，液体的粘度就下降，气体的粘度则上升．在工程计算上液体的粘度，只需考虑温度对它的影响，仅在压力很高的情况下才需考虑压力的影响。
水蒸气及气体的粘度与压力、温度的关系十分密切．表征流体的粘度，通常采用动力粘度( )和运动粘度(v)，有时也采用恩氏粘度(°E)．流体动力粘度的意义是，当该流体的速度梯度等于l时，接触液层间单位面积上的内摩擦力．流体的动力粘度也可理解为两个相距1m、面积各为1m2的流体层以相对速度1m／s移动时相互间的作用力，即＝（1－3）式中――单位面积上的内摩擦力，Pa；v——流体流动速度，m／s；h——两流体层之间的距离，m；——速度梯度，I / S；动力粘度的单位Pa·s是国际单位制(SI)的导出单位，是我国法定单位．它与过去习惯使用的其他单位的换算关系见表l—4．表中的单位达因·秒／厘米2(dyn·s／cm2)是厘米—克—秒单位制(c．G．s单位制)的导出单位，习惯上称泊(P)。
(整理)流量测量中常用的流体参数
流量测量中常用的流体参数对工业管道流体流动规律的研究、流量测量计算以及仪表选型时，都要遇到一系列反映流体属性和流动状态的物理参数．这些参数，常用的有流体的密度、粘度、绝热指数(等熵指数)、体积压缩系数以及雷诺数、流速比(马赫数)等；这些物理参数都与温度．压力密切相关。
流量测量的一次元件的设计以及二次仪表的校验，都是在一定的压力和温度条件下进行的。
若实际工况超过设计规定的范围，即需作相应的修正。
一、流体的密度流体的密度( )是流体的重要参数之一，它表示单位体积内流体的质量。
在一般工业生产中，流体通常可视为均匀流体，流体的密度可由其质量和体积之商求出：＝（1－2）式中 m——流体的质量，kg；V——质量为m的流体所占的体积，m3密度的单位换算见表1—3。
各种流体的密度都随温度、压力改变而变化．在低压及常温下，压力变化对液体密度的影响很小，所以工程计算上往往可将液体视为不可压缩流体，即可不考虑压力变化的影响．但这只是一种近似计算。
而气体，温度、压力变化对其密度的影响较大，所以表示气体密度时，必须严格说明其所处的压力、温度状况．工业测量中，有时还用“比容”这一参数。
比容数是密度数的倒数，单位为m3／kg。
二、流体的粘度流体的粘度是表示流体内摩擦力的一个参数。
各种流体的粘度不同，表示流动时的阻力各异。
粘度也是温度、压力的函数．一般说来，温度上升，液体的粘度就下降，气体的粘度则上升．在工程计算上液体的粘度，只需考虑温度对它的影响，仅在压力很高的情况下才需考虑压力的影响。
水蒸气及气体的粘度与压力、温度的关系十分密切．表征流体的粘度，通常采用动力粘度( )和运动粘度(v)，有时也采用恩氏粘度(°E)．流体动力粘度的意义是，当该流体的速度梯度等于l时，接触液层间单位面积上的内摩擦力．流体的动力粘度也可理解为两个相距1m、面积各为1m2的流体层以相对速度1m／s移动时相互间的作用力，即＝（1－3）式中――单位面积上的内摩擦力，Pa；v——流体流动速度，m／s；h——两流体层之间的距离，m；——速度梯度，I / S；动力粘度的单位Pa·s是国际单位制(SI)的导出单位，是我国法定单位．它与过去习惯使用的其他单位的换算关系见表l—4．表中的单位达因·秒／厘米2(dyn·s／cm2)是厘米—克—秒单位制(c．G．s单位制)的导出单位，习惯上称泊(P)。
常见物性参数表
常用溶剂一、乙醇（ethyl alcohol，ethanol）CAS No.：64-17-5 （1）分子式 C2H6O（2）相对分子质量 46.07（3）结构式 CH3CH2OH，（4）外观与性状：无色液体，有酒香。
（5）熔点（℃）：-114.1（6）沸点（℃）：78.3溶解性:与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂;密度：相对密度(水=1)0.79;相对密度(空气=1)1.59;稳定性:稳定;危险标记7(易燃液体);主要用途:用于制酒工业、有机合成、消毒以用作溶剂不同压力下乙醇物性参数变化二、甲醇（methyl alcohol，Methanol）CAS No.：67-56-1（1）分子式 CH4O（2）相对分子质量32．04（3）结构式 CH3O，（4）外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。
（5）熔点（℃）：-97.8，凝固点-97．49℃，沸点64．5℃．闪点(开口)16℃，燃点470℃，折射率1. 3285，表面张力22．55×10-3N／m（6）相对密度(20 ℃／4℃)0．7914溶解度参数δ＝14．8，能与水、乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有机溶剂混溶，甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。
易燃，燃烧时有无光的谈蓝色火焰。
蒸气能与空气形成爆炸混合物．爆炸极限6．0％-36．5％(vol)。
纯品略带乙醇味，粗品刺鼻难闻。
有毒可直接侵害人的肢体细胞组织．特别是侵害视觉神经网膜，致使失明。
正常人一次饮用4一10g 纯甲醉可产生严重中毒。
饮用7-8g可导致失明，饮用30-100g就会死亡。
空气中甲酵蒸气最高容许浓度5mg／m3。
不同压力下甲醇物性参数变化三、乙腈，甲基氰（acetonitrile，methyl cyanide）CAS No.：75-05-8（1）分子式： C2H3N（2）相对分子质量 41.05（3）结构式 CH3CN，（4）外观与性状：无色液体，有刺激性气味。