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作者簡介
目次
商品簡介
本書在第2版基礎上總結教學和工程實踐修訂成稿，內容涉及流體力學基本概念、基本原理、研究方法和工程應用四個方面。全書共12章，包括：流體的力學性質、流體流動的基本概念、流體靜力學、流體流動的守恆原理、不可壓縮流體的一維層流流動、流體流動微分方程、理想不可壓縮流體的平面運動、流體流動模型實驗方法、不可壓縮流體管內流動、流體繞物流動、可壓縮流動基礎與管內流動、過程設備內流體的停留時間分佈。 本書編者長期專注過程設備流體流動與傳遞過程的教學與科研，將流體力學基本理論與過程設備內的流動問題緊密結合，內容編排層次清晰，概念闡述直觀明確，問題分析聯繫實際；書中例題豐富，習題均由編者演算後選編或設計，並附有詳盡答案及解題提示，對促進課程的教學和各章主要知識點的理解與掌握有重要幫助。
本書基本內容定位於工程專業本科，但亦有深入擴展以滿足研究生教學需要，在作為“過程裝備”專業核心課教材的同時，可供高校化工、輕工、環境、安全、機械及能源動力類專業作為教材或教學參考書，對以上專業的科研和工程技術人員亦有重要參考價值。
本書基本內容定位於工程專業本科，但亦有深入擴展以滿足研究生教學需要，在作為“過程裝備”專業核心課教材的同時，可供高校化工、輕工、環境、安全、機械及能源動力類專業作為教材或教學參考書，對以上專業的科研和工程技術人員亦有重要參考價值。
作者簡介
黃衛星，四川大學化學工程學院，教育部高校“過程裝備與控制工程” 專業教學指導委員會委員，副院長 博士生導師 教授，主要教學經歷（授課名稱、起止時間、授課對象、授課學時、所在單位等）
《工程流體力學》，2000-05（每年上學期），本科，34/51學時，四川大學
《工程傳熱學》，2003-05（每年上學期），過控、熱能專業本科，34學時，四川大學
《過程設備設計》，2002-05（每年下學期），本科，85學時，四川大學
《化工傳遞過程》，1996-05，（每年下學期），碩士研究生，60學時，四川大學
《兩相流理論》，2000-02，博士研究生，40學時，四川大學
《傳質理論與模型》，2004-05，博士研究生，40學時，四川大學
培養指導研究生：畢業碩博士研究生17人，目前在讀博士生4人，碩士生10人
教學研究與獲獎：
1．產學研結合化工類人才教育新模式的實踐，2000年四川省優 秀教學成果一等獎
2．按學科群建設工程專業實驗中心的新模式，2004年四川大學優 秀教學成果二等獎
3．化機專業轉型教學體系改革與教材建設，2000年四川大學優 秀教學成果二等獎
科學研究：
主要研究方向：多相流技術與設備，過程裝備流體力學與傳遞過程；近5年在國內外重要學術刊物發表論文60余篇，SCI、EI收錄23篇；承擔的主要科研項目有：
1．循環流化床反應器研究，國家自然科學基金-杰出青年基金B (No.29928005) ，結題
2．水力旋流器能耗機制研究，教委博士點基金，結題
3．循環床反應器氣固兩相流動力學非線性分析，四川省學術帶頭人培養基金(2200313) ，結題
4．磷酸二銨尾氣凈化聯產磷酸一銨的清潔工藝，國家“863”計劃項目(2002AA647020)，在研
5．新型硅橡膠膜生物反應器連續發酵動力學研究，國家自然科學基金(No20276041) ，在研
6．氣固上行兩相流的局部結構及能耗機制，高速水力學國家重點實驗室開放基金(03-01)，在研
7．磷肥清潔工藝中試及裝備開發，國家863計劃項目(2003AA647040) ，在研
8．超重力技術應研究與裝備開發，重慶江北機器廠(04H512)，在研
《工程流體力學》，2000-05（每年上學期），本科，34/51學時，四川大學
《工程傳熱學》，2003-05（每年上學期），過控、熱能專業本科，34學時，四川大學
《過程設備設計》，2002-05（每年下學期），本科，85學時，四川大學
《化工傳遞過程》，1996-05，（每年下學期），碩士研究生，60學時，四川大學
《兩相流理論》，2000-02，博士研究生，40學時，四川大學
《傳質理論與模型》，2004-05，博士研究生，40學時，四川大學
培養指導研究生：畢業碩博士研究生17人，目前在讀博士生4人，碩士生10人
教學研究與獲獎：
1．產學研結合化工類人才教育新模式的實踐，2000年四川省優 秀教學成果一等獎
2．按學科群建設工程專業實驗中心的新模式，2004年四川大學優 秀教學成果二等獎
3．化機專業轉型教學體系改革與教材建設，2000年四川大學優 秀教學成果二等獎
科學研究：
主要研究方向：多相流技術與設備，過程裝備流體力學與傳遞過程；近5年在國內外重要學術刊物發表論文60余篇，SCI、EI收錄23篇；承擔的主要科研項目有：
1．循環流化床反應器研究，國家自然科學基金-杰出青年基金B (No.29928005) ，結題
2．水力旋流器能耗機制研究，教委博士點基金，結題
3．循環床反應器氣固兩相流動力學非線性分析，四川省學術帶頭人培養基金(2200313) ，結題
4．磷酸二銨尾氣凈化聯產磷酸一銨的清潔工藝，國家“863”計劃項目(2002AA647020)，在研
5．新型硅橡膠膜生物反應器連續發酵動力學研究，國家自然科學基金(No20276041) ，在研
6．氣固上行兩相流的局部結構及能耗機制，高速水力學國家重點實驗室開放基金(03-01)，在研
7．磷肥清潔工藝中試及裝備開發，國家863計劃項目(2003AA647040) ，在研
8．超重力技術應研究與裝備開發，重慶江北機器廠(04H512)，在研
目次
第1章流體的力學性質1
1.1流體的連續介質模型1
1.1.1流體質點的概念1
1.1.2流體連續介質模型2
1.2流體的力學特性2
1.2.1流動性3
1.2.2可壓縮性3
1.2.3黏滯性4
1.2.4表面張力特性8
1.3牛頓流體和非牛頓流體12
1.3.1牛頓流體與非牛頓流體12
1.3.2非牛頓流體及其黏度特性12
習題13
第2章流體流動的基本概念17
2.1流場及流動分類17
2.1.1流場的概念17
2.1.2流動分類17
2.2描述流體運動的兩種方法19
2.2.1拉格朗日法19
2.2.2歐拉法20
2.2.3兩種方法的關系20
2.2.4質點導數21
2.3跡線和流線24
2.3.1跡線24
2.3.2流線24
2.3.3流管與管流連續性方程26
2.4流體的運動與變形27
2.4.1微元流體線的變形速率27
2.4.2微元流體團的變形速率29
2.4.3有旋流動與旋流動30
2.5流體的流動與阻力32
2.5.1流體流動的推動力32
2.5.2層流與湍流32
2.5.3固壁邊界對流動的影響34
2.5.4流動阻力與阻力系數36
習題39
第3章流體靜力學42
3.1作用在流體上的力42
3.1.1質量力42
3.1.2表面力——應力與壓力43
3.1.3靜止流場中的表面力43
3.1.4壓力的表示方法及單位44
3.2流體靜力學基本方程45
3.2.1流體靜力平衡方程45
3.2.2靜止流場的壓力微分方程46
3.3重力場液體靜力學47
3.3.1重力場中靜止液體的壓力分布48
3.3.2U形管測壓原理48
3.3.3靜止液體中固體壁面的受力50
3.3.4靜止液體中物體的浮力與浮力矩55
3.4非慣性坐標系液體靜力學57
3.4.1重力場非慣性坐標系中的質量力57
3.4.2直線勻加速運動中的靜止液體58
3.4.3勻速旋轉容器中的靜止液體59
3.4.4高速回轉圓筒內液體的壓力分布62
習題63
第4章流體流動的守恒原理68
4.1概述68
4.1.1系統與控制體68
4.1.2守恒定律與輸運公式69
4.2質量守恒方程70
4.2.1控制面上的質量流量70
4.2.2控制體質量守恒方程71
4.2.3多組分系統的質量守恒方程73
4.3動量守恒方程75
4.3.1控制體動量守恒方程75
4.3.2以平均速度表示的動量方程76
4.4動量矩守恒方程80
4.4.1控制體動量矩守恒方程80
4.4.2穩態平面系統的動量矩方程81
4.5能量守恒方程85
4.5.1運動流體的能量85
4.5.2控制體能量守恒方程88
4.5.3化工流動系統的能量方程90
4.5.4機械能守恒方程——伯努利方程93
4.6守恒方程綜合應用分析98
4.6.1小孔流動問題98
4.6.2管流中的液體汽化問題101
4.6.3駐點壓力與皮托管測速102
4.6.4管道局部阻力問題104
習題108
第5章不可壓縮流體的一維層流流動117
5.1概述117
5.1.1建立流動微分方程的基本方法117
5.1.2不可壓縮一維穩態層流及其特點118
5.1.3常見邊界條件120
5.2狹縫流動分析120
5.2.1平壁層流的微分方程121
5.2.2典型狹縫流動問題分析123
5.3管內流動分析126
5.3.1管狀層流的微分方程126
5.3.2圓管及圓形套管內的層流流動128
5.4降膜流動分析132
5.4.1傾斜平壁上充分發展的降膜流動132
5.4.2豎直圓管外壁的降膜流動134
5.4.3變厚度降膜流動問題分析135
習題137
第6章流體流動微分方程141
6.1連續性方程141
6.1.1直角坐標系中的連續性方程141
6.1.2柱坐標和球坐標系中的連續性方程142
6.2以應力表示的運動方程143
6.2.1作用于微元體上的力143
6.2.2動量流量及動量變化率145
6.2.3以應力表示的運動方程146
6.3黏性流體運動微分方程147
6.3.1牛頓流體的本構方程147
6.3.2流體運動微分方程——Navier-Stokes方程149
6.3.3柱坐標和球坐標系中的N-S方程151
6.4流體流動微分方程的應用153
6.4.1N-S方程應用概述153
6.4.2N-S方程應用舉例153
習題160
第7章理想不可壓縮流體的平面運動163
7.1流體平面運動的速度分解163
7.2有旋流場與旋流場164
7.2.1速度環量與線流量164
7.2.2有旋流場的運動學特性165
7.2.3旋流場的運動學特性167
7.3不可壓縮平面流動的流函數168
7.4理想不可壓縮平面勢流及分析方法170
7.4.1不可壓縮平面勢流基本特性170
7.4.2拉普拉斯方程和全微分方程172
7.4.3理想不可壓縮平面勢流的伯努利方程173
7.5理想不可壓縮平面勢流典型問題173
7.5.1平行直線等速流動174
7.5.2點源與點匯流動174
7.5.3點渦流動175
7.5.4角形區域內的流動176
7.5.5復合流動177
7.5.6理想流體繞固定圓柱體的流動180
7.5.7理想流體繞轉動圓柱體的流動182
習題184
思考題185
第8章流體流動模型實驗方法186
8.1流動相似原理186
8.1.1幾何相似186
8.1.2運動相似187
8.1.3動力相似187
8.2相似準則及其分析方法187
8.2.1微分方程分析法——N-S方程的相似分析188
8.2.2相似數的物理意義及典型應用條件189
8.2.3相似準則在模型實驗中的應用191
8.2.4量綱分析法194
8.3模型實驗198
8.3.1模型實驗設計199
8.3.2模型實驗設計應用舉例199
8.3.3實驗數據的整理及應用說明206
習題207
思考題209
第9章不可壓縮流體管內流動210
9.1層流與湍流210
9.1.1雷諾實驗210
9.1.2圓管內充分發展的層流流動211
9.1.3湍流及其基本特性212
9.1.4湍流理論簡介213
9.2湍流的半經驗理論214
9.2.1雷諾方程214
9.2.2湍流假說——普朗特混合長度理論216
9.2.3通用速度分布——壁面律217
9.3圓管內充分發展的湍流流動219
9.3.1光滑管內的湍流速度分布與切應力219
9.3.2粗糙管內的湍流速度分布220
9.4圓管內流動的阻力損失221
9.4.1圓管阻力損失與阻力系數定義221
9.4.2光滑圓管的阻力系數222
9.4.3粗糙圓管的阻力系數223
9.4.4局部阻力系數226
9.5圓管進口段流動分析229
9.5.1進口段流動狀態與進口段長度229
9.5.2進口段阻力230
9.6非圓形截面管內的流體流動230
9.7彎曲管道內的流體流動233
9.7.1彎曲管道內的流動特點233
9.7.2彎曲管道的阻力系數234
習題235
思考題236
第10章流體繞物流動238
10.1邊界層基本概念238
10.1.1邊界層理論238
10.1.2邊界層的厚度與流態238
10.1.3平壁表面摩擦阻力與摩擦阻力系數240
10.2平壁邊界層流動241
10.2.1普朗特邊界層方程241
10.2.2平壁層流邊界層的精確解242
10.2.3馮·卡門邊界層動量積分方程245
10.2.4平壁層流邊界層的近似解246
10.2.5平壁湍流邊界層的近似解248
10.3邊界層分離及繞流總阻力252
10.3.1邊界層分離現象252
10.3.2繞流總阻力253
10.4繞圓柱體的流動分析255
10.4.1繞圓柱體的流動256
10.4.2圓柱繞流總阻力257
10.5繞球體的流動分析258
10.5.1繞球體的流動258
10.5.2球體繞流總阻力258
10.5.3顆粒的沉降速度259
習題261
思考題262
第11章可壓縮流動基礎與管內流動263
11.1可壓縮流動基本過程與方程263
11.1.1熱力學基本過程263
11.1.2熱力學基本方程263
11.1.3質量及能量守恒方程264
11.2聲波傳播速度及馬赫數265
11.2.1小擾動壓力波（聲波）的傳播速度265
11.2.2聲速與馬赫數267
11.3滯止狀態及參數268
11.3.1滯止狀態268
11.3.2滯止溫度268
11.3.3滯止壓力與滯止密度269
11.4正激波及其前后參數的變化270
11.4.1激波及其形成過程270
11.4.2正激波前后參數的變化271
11.5變截面管道內可壓縮流體的等熵流動273
11.5.1速度與管道截面變化的關系273
11.5.2臨界狀態及參數275
11.5.3拉伐爾噴管276
11.5.4漸縮管內的等熵流動281
11.6等截面管道內可壓縮流體的摩擦流動282
11.6.1有摩擦的絕熱流動282
11.6.2有摩擦的等溫流動288
11.7可壓縮流體的速度與流量測試289
11.7.1亞聲速氣流中的皮托管289
11.7.2超聲速氣流中的皮托管290
11.7.3可壓縮流動流量測量291
習題291
思考題294
第12章過程設備內流體的停留時間分布295
12.1停留時間的基本概念與關系295
12.1.1返混與停留時間分布295
12.1.2流體停留時間與進口時間的關系296
12.2停留時間分布函數及密度函數297
12.2.1停留時間分布函數F(t)297
12.2.2停留時間分布密度函數E(t)298
12.2.3分布函數F(t)與密度函數E(t)的應用298
12.2.4內部年齡密度函數I(t)及其與F(t)、E(t)的關系301
12.2.5因次停留時間函數302
12.3停留時間分布的測量及其數字特征303
12.3.1脈沖示蹤法 (pulse signal)303
12.3.2階躍示蹤法 (step change)304
12.3.3停留時間分布的數字特征305
12.4幾種典型的停留時間分布模型306
12.4.1平推流模型 (plug flow)306
12.4.2全混流模型 (perfect mixing)307
12.4.3多釜串聯模型308
12.4.4軸向擴散模型310
12.5停留時間分布曲線的應用312
12.5.1設備內流動情況的定性推斷312
12.5.2設備內流動情況的定量分析312
12.5.3流動模型的模型參數求取313
習題314
附錄318
附錄A矢量與場論的基本定義和公式318
附錄B流體力學常見物理量量綱、單位換算及特征數321
附錄C流體的物性參數323
附錄D習題參考答案326
參考文獻336
1.1流體的連續介質模型1
1.1.1流體質點的概念1
1.1.2流體連續介質模型2
1.2流體的力學特性2
1.2.1流動性3
1.2.2可壓縮性3
1.2.3黏滯性4
1.2.4表面張力特性8
1.3牛頓流體和非牛頓流體12
1.3.1牛頓流體與非牛頓流體12
1.3.2非牛頓流體及其黏度特性12
習題13
第2章流體流動的基本概念17
2.1流場及流動分類17
2.1.1流場的概念17
2.1.2流動分類17
2.2描述流體運動的兩種方法19
2.2.1拉格朗日法19
2.2.2歐拉法20
2.2.3兩種方法的關系20
2.2.4質點導數21
2.3跡線和流線24
2.3.1跡線24
2.3.2流線24
2.3.3流管與管流連續性方程26
2.4流體的運動與變形27
2.4.1微元流體線的變形速率27
2.4.2微元流體團的變形速率29
2.4.3有旋流動與旋流動30
2.5流體的流動與阻力32
2.5.1流體流動的推動力32
2.5.2層流與湍流32
2.5.3固壁邊界對流動的影響34
2.5.4流動阻力與阻力系數36
習題39
第3章流體靜力學42
3.1作用在流體上的力42
3.1.1質量力42
3.1.2表面力——應力與壓力43
3.1.3靜止流場中的表面力43
3.1.4壓力的表示方法及單位44
3.2流體靜力學基本方程45
3.2.1流體靜力平衡方程45
3.2.2靜止流場的壓力微分方程46
3.3重力場液體靜力學47
3.3.1重力場中靜止液體的壓力分布48
3.3.2U形管測壓原理48
3.3.3靜止液體中固體壁面的受力50
3.3.4靜止液體中物體的浮力與浮力矩55
3.4非慣性坐標系液體靜力學57
3.4.1重力場非慣性坐標系中的質量力57
3.4.2直線勻加速運動中的靜止液體58
3.4.3勻速旋轉容器中的靜止液體59
3.4.4高速回轉圓筒內液體的壓力分布62
習題63
第4章流體流動的守恒原理68
4.1概述68
4.1.1系統與控制體68
4.1.2守恒定律與輸運公式69
4.2質量守恒方程70
4.2.1控制面上的質量流量70
4.2.2控制體質量守恒方程71
4.2.3多組分系統的質量守恒方程73
4.3動量守恒方程75
4.3.1控制體動量守恒方程75
4.3.2以平均速度表示的動量方程76
4.4動量矩守恒方程80
4.4.1控制體動量矩守恒方程80
4.4.2穩態平面系統的動量矩方程81
4.5能量守恒方程85
4.5.1運動流體的能量85
4.5.2控制體能量守恒方程88
4.5.3化工流動系統的能量方程90
4.5.4機械能守恒方程——伯努利方程93
4.6守恒方程綜合應用分析98
4.6.1小孔流動問題98
4.6.2管流中的液體汽化問題101
4.6.3駐點壓力與皮托管測速102
4.6.4管道局部阻力問題104
習題108
第5章不可壓縮流體的一維層流流動117
5.1概述117
5.1.1建立流動微分方程的基本方法117
5.1.2不可壓縮一維穩態層流及其特點118
5.1.3常見邊界條件120
5.2狹縫流動分析120
5.2.1平壁層流的微分方程121
5.2.2典型狹縫流動問題分析123
5.3管內流動分析126
5.3.1管狀層流的微分方程126
5.3.2圓管及圓形套管內的層流流動128
5.4降膜流動分析132
5.4.1傾斜平壁上充分發展的降膜流動132
5.4.2豎直圓管外壁的降膜流動134
5.4.3變厚度降膜流動問題分析135
習題137
第6章流體流動微分方程141
6.1連續性方程141
6.1.1直角坐標系中的連續性方程141
6.1.2柱坐標和球坐標系中的連續性方程142
6.2以應力表示的運動方程143
6.2.1作用于微元體上的力143
6.2.2動量流量及動量變化率145
6.2.3以應力表示的運動方程146
6.3黏性流體運動微分方程147
6.3.1牛頓流體的本構方程147
6.3.2流體運動微分方程——Navier-Stokes方程149
6.3.3柱坐標和球坐標系中的N-S方程151
6.4流體流動微分方程的應用153
6.4.1N-S方程應用概述153
6.4.2N-S方程應用舉例153
習題160
第7章理想不可壓縮流體的平面運動163
7.1流體平面運動的速度分解163
7.2有旋流場與旋流場164
7.2.1速度環量與線流量164
7.2.2有旋流場的運動學特性165
7.2.3旋流場的運動學特性167
7.3不可壓縮平面流動的流函數168
7.4理想不可壓縮平面勢流及分析方法170
7.4.1不可壓縮平面勢流基本特性170
7.4.2拉普拉斯方程和全微分方程172
7.4.3理想不可壓縮平面勢流的伯努利方程173
7.5理想不可壓縮平面勢流典型問題173
7.5.1平行直線等速流動174
7.5.2點源與點匯流動174
7.5.3點渦流動175
7.5.4角形區域內的流動176
7.5.5復合流動177
7.5.6理想流體繞固定圓柱體的流動180
7.5.7理想流體繞轉動圓柱體的流動182
習題184
思考題185
第8章流體流動模型實驗方法186
8.1流動相似原理186
8.1.1幾何相似186
8.1.2運動相似187
8.1.3動力相似187
8.2相似準則及其分析方法187
8.2.1微分方程分析法——N-S方程的相似分析188
8.2.2相似數的物理意義及典型應用條件189
8.2.3相似準則在模型實驗中的應用191
8.2.4量綱分析法194
8.3模型實驗198
8.3.1模型實驗設計199
8.3.2模型實驗設計應用舉例199
8.3.3實驗數據的整理及應用說明206
習題207
思考題209
第9章不可壓縮流體管內流動210
9.1層流與湍流210
9.1.1雷諾實驗210
9.1.2圓管內充分發展的層流流動211
9.1.3湍流及其基本特性212
9.1.4湍流理論簡介213
9.2湍流的半經驗理論214
9.2.1雷諾方程214
9.2.2湍流假說——普朗特混合長度理論216
9.2.3通用速度分布——壁面律217
9.3圓管內充分發展的湍流流動219
9.3.1光滑管內的湍流速度分布與切應力219
9.3.2粗糙管內的湍流速度分布220
9.4圓管內流動的阻力損失221
9.4.1圓管阻力損失與阻力系數定義221
9.4.2光滑圓管的阻力系數222
9.4.3粗糙圓管的阻力系數223
9.4.4局部阻力系數226
9.5圓管進口段流動分析229
9.5.1進口段流動狀態與進口段長度229
9.5.2進口段阻力230
9.6非圓形截面管內的流體流動230
9.7彎曲管道內的流體流動233
9.7.1彎曲管道內的流動特點233
9.7.2彎曲管道的阻力系數234
習題235
思考題236
第10章流體繞物流動238
10.1邊界層基本概念238
10.1.1邊界層理論238
10.1.2邊界層的厚度與流態238
10.1.3平壁表面摩擦阻力與摩擦阻力系數240
10.2平壁邊界層流動241
10.2.1普朗特邊界層方程241
10.2.2平壁層流邊界層的精確解242
10.2.3馮·卡門邊界層動量積分方程245
10.2.4平壁層流邊界層的近似解246
10.2.5平壁湍流邊界層的近似解248
10.3邊界層分離及繞流總阻力252
10.3.1邊界層分離現象252
10.3.2繞流總阻力253
10.4繞圓柱體的流動分析255
10.4.1繞圓柱體的流動256
10.4.2圓柱繞流總阻力257
10.5繞球體的流動分析258
10.5.1繞球體的流動258
10.5.2球體繞流總阻力258
10.5.3顆粒的沉降速度259
習題261
思考題262
第11章可壓縮流動基礎與管內流動263
11.1可壓縮流動基本過程與方程263
11.1.1熱力學基本過程263
11.1.2熱力學基本方程263
11.1.3質量及能量守恒方程264
11.2聲波傳播速度及馬赫數265
11.2.1小擾動壓力波（聲波）的傳播速度265
11.2.2聲速與馬赫數267
11.3滯止狀態及參數268
11.3.1滯止狀態268
11.3.2滯止溫度268
11.3.3滯止壓力與滯止密度269
11.4正激波及其前后參數的變化270
11.4.1激波及其形成過程270
11.4.2正激波前后參數的變化271
11.5變截面管道內可壓縮流體的等熵流動273
11.5.1速度與管道截面變化的關系273
11.5.2臨界狀態及參數275
11.5.3拉伐爾噴管276
11.5.4漸縮管內的等熵流動281
11.6等截面管道內可壓縮流體的摩擦流動282
11.6.1有摩擦的絕熱流動282
11.6.2有摩擦的等溫流動288
11.7可壓縮流體的速度與流量測試289
11.7.1亞聲速氣流中的皮托管289
11.7.2超聲速氣流中的皮托管290
11.7.3可壓縮流動流量測量291
習題291
思考題294
第12章過程設備內流體的停留時間分布295
12.1停留時間的基本概念與關系295
12.1.1返混與停留時間分布295
12.1.2流體停留時間與進口時間的關系296
12.2停留時間分布函數及密度函數297
12.2.1停留時間分布函數F(t)297
12.2.2停留時間分布密度函數E(t)298
12.2.3分布函數F(t)與密度函數E(t)的應用298
12.2.4內部年齡密度函數I(t)及其與F(t)、E(t)的關系301
12.2.5因次停留時間函數302
12.3停留時間分布的測量及其數字特征303
12.3.1脈沖示蹤法 (pulse signal)303
12.3.2階躍示蹤法 (step change)304
12.3.3停留時間分布的數字特征305
12.4幾種典型的停留時間分布模型306
12.4.1平推流模型 (plug flow)306
12.4.2全混流模型 (perfect mixing)307
12.4.3多釜串聯模型308
12.4.4軸向擴散模型310
12.5停留時間分布曲線的應用312
12.5.1設備內流動情況的定性推斷312
12.5.2設備內流動情況的定量分析312
12.5.3流動模型的模型參數求取313
習題314
附錄318
附錄A矢量與場論的基本定義和公式318
附錄B流體力學常見物理量量綱、單位換算及特征數321
附錄C流體的物性參數323
附錄D習題參考答案326
參考文獻336
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