流量測量的目的和意義 流量與電磁感應法的流量測量 電磁感應法的流量測量 電磁流量計的特點 電磁流量計的測量原理和理論 電磁流量計的組成 法拉電磁感應定律 電磁流量傳感器的工作原理 流體的定義和連續介質的形態

流體的定義和連續介質的形態

流體的定義 連續介質的形態
    物質的存在形態常見有三種:固體(如鋼材、砂子)、液體(如水、汽油)、氣體(如空氣、煤氣),它們的物理性質有很大差別。
    “流體”可以用分子間的空隙與分子的活動來描述。在流體中,分子間的空隙比固體大,分子運動的范圍也比固體中運動范圍大,流體分子的移動與轉動為其主要的運動形式;而在固體中,分子繞固定位置振動則是主要的。因此,當固體在受到不大的拉力時,會產生剪力或切力,保持靜力平衡。而油、水或空氣,其受剪力作用,不管這個剪力怎么小,這些流體都產生相對運動。這樣,流體就成為容易變形的物體,沒有固定的形狀。所以.在力學中常根據應力理論給流體下定義,認為一種物質在靜力平衡時,不能承受切力或剪力,這種物質就是流體。流體一般分液體和氣體。
    液體和氣體都是由分子構成的。流體的性質及運動也都與分子的狀態密切相關。但在工程實際問題所涉及的裝置系統,其尺寸與流體分子距離及分子運動的自由行程相比是非常大的。此時不必要探討流體個別分子的微觀性質,而應該研究其大量分子的形態及其平均統計的宏觀性質。于是,可以把流體看成由無數質點組成的連續介質,就是說質點是組成流體的小單位,質點與質點之間不存在空隙。包含在一個非常小的范圍內的這種連續介質,其質量可以認為是均勻地分布在整個體積中。本書介紹的電磁流量計能夠用來測量導電液體流量正表明了流體是均質連續介質假設的正確。
    在連續介質力學中,我們假定宏觀流體的特性(如平均密度、平均壓強及平均枯度)是隨所觀察的流體微團大小及其在系統中的位置與時間而連續變化的。若微團非常小,又符合連續性的條件,同時也看不出這些特性的變化,這樣的微團稱為流體的一個質點。表示流體平均特性的質點,假定占據空間位置的一個點,則用流場的方法可以表示流體連續的特性。所以,流體的特性(如密度、壓強及速度等)仍舊可以表示為空間與時間的連續函數。在此基礎上建立方程,研究流體的平衡與運動。
    譬如,對電磁流量計的研究發現,測量電極上拾取的流量感應電動勢是電極周圍所有質點電位在兩電極上的集合,而且,通過對連續介質的流場和在同樣空間與電磁場結合,能建立出基本原理的微分方程。解析微分方程,能夠得到其制造和應用的必要條件。


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