第1章 流体流动与输送机械
流体(fluid)是具有流动性的物质,包括气体和液体。化工生产中所涉及的物料大多为流体,为满足生产工艺的要求,常需要将流体物料从一设备输送至另一设备,从上一工序输送至下一工序,流体流动与输送遂成为*普遍的化工单元操作之一。此外,化工生产中所涉及的过程(如传热、传质以及化学反应等)也多是在流体流动条件下进行的,这些过程进行的快慢及效果等均与流体流动状况密切相关,因此,研究流体流动问题也是研究其他化工单元操作的重要基础。
本章在讨论流体基本性质的基础上,**研究流体流动的基本规律以及流体输送所用的
1.1 流体基本性质
1.1.1 连续介质的假定
处于流动状态的物质,无论是气体还是液体,都是由运动的分子所组成。这些分子彼此之间有一定问隙,并且总是处于随机运动状态中。因此,从微观角度来看,流体的质量在空间和时间上的分布是不连续的。但在研究流体流动时,人们感兴趣的不是单个分子的微观运动,而是流体的宏观运动。因此,工程上常将流体视为充满所占空间的、由无数彼此间没有间隙的流体质点(或微团)组成的连续介质,这就是流体的连续介质假定(continuum as—sumption)。所谓质点是指由大量分子构成的微团,其尺寸远小于设备尺寸,但却远大于分子自由程。引入连续介质假定后,流体的物理性质和运动参数均具连续变化特性,从而可以利用基于连续函数的数学工具,从宏观角度研究流体流动的规律。
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