1 

第

一

章

流

体

流

动

fluid flow 

本章要点

★ 学习流体力学原理的目的在于分析与解决化工生产中大量存在的流体流动问题，

并为

各单元操作的学习提供理论基础。流体流动原理是物理力学对流体流动现象的应用和发

展。

★ 与位能基准一样，静压强也有基准。工程上常用绝对零压线和大气压线两种基准。在

同一计算中，应注意用统一的压强基准。

★ U

形测压管或

U

形压差计的依据是流体静力学原理。应用静力学的要点是正确选取等

压面。

★

连续性方程与机械能衡算方程是描述流体流动过程的基本方程，

是分析与计算流体流

动过程的基本工具，它们分别是质量守恒定律和热力学第一定律用于流体流动过程的结

果。

1

．

物料衡算

---

连续性方程

一维稳定流动的连续性方程使用条件：

将流体视为由无数质点彼此紧靠着而构成的连续体，

如果用于管内流动时，

流体

必须充满全管，不能有间断之处。

2

．

机械能衡算

---

柏努力方程

流体在流动时要作功克服流动的阻力，其机械能有所消耗，消耗了的机械能转化为热，

将流体的温度略为升高，既增加流体的内能。

使用条件：假设流体是不可压缩的；流动系统中无热交换器；流体温度不变；并且

流体在某种程度上可视为没有阻力的理想流体。

★

流体按其流动状态有层流与湍流两种流型，

这是有本质区别的流动现象。

在流体流动、

传热及传质过程的工程计算中，往往必须先确定之。流型判断依据是

Re

的数值。

★

流体在管路中的流动阻力损失包括直管摩擦阻力损失和局部摩擦阻力损失，

这是两种

有本质区别的阻力损失。前者主要是表面摩擦，而后者主要是涡流造成的形体阻力损失。

3

．

管内流动的阻力损失

计算直管摩擦损失

-----

范宁公式

实际流体在流动过程中因克服内摩擦而消耗机械能，故衡算式中要增加损失项，

才能使输入与输出平衡。

使用条件：

范宁公式是计算管内摩擦损失的通用算式，

适用于不可压缩流体的稳

定流动，此公式对于层流和湍流都适用。