本期我们一起来了解学习下有关流体的基础理论科普知识。

通常我们将一种可流动物质称之为流体。

1、液态：

是指流体具有一定的体积，可以流动，但不能被压缩。在液态状态下，流体的分子间距较近，分子之间的相互作用力较强，因此液体具有一定的表面张力和粘滞力，流体内部的分子运动方式呈现出复杂的涡流和旋转。液态流体在重力作用下会流动并形成自由表面，如水流、河流、湖泊、海洋等都是液态流体的表现形式。

2、气态：

是指流体没有固定的体积和形状，可以被压缩，具有高度的流动性。在气态状态下，流体的分子间距较大，分子之间的相互作用力较弱，因此气体具有很小的粘滞力和表面张力，流体内部的分子运动方式呈现出无序的直线运动和碰撞。气态流体在重力作用下不会形成自由表面，而是会扩散到周围空间中，如大气、气球、气体燃料等都是气态流体的表现形式。

流体3大特性：流动性、可压缩性和粘性。

1、流动性：

是指在外力作用下流体内部会发生相对运动，使其没有固定的形状。其反应为热导率，而导热率决定了其传热能力。热导率大的流体在制冷换热器中传热能力强，而热导率小的流体则相反。

2、可压缩性：

指的是在压力差或温度差变化时，流体的体积或密度会一起改变的特性。流体的密度直接影响其热传导能力和流动性能。密度越大的流体在制冷换热器中传热能力越强，而流动阻力也会增加，从而影响制冷换热器的换热性能。

3、粘性：

是流体不可忽视的特性，有的粘性力大，例如油漆、蜂蜜等，有的粘性力小，例如空气、水等。粘性力指的是流体间阻碍流体相对变形趋势的摩擦力。流体的粘度决定了其流动状态和传热状态。粘度大的流体流动阻力大，传热能力小，而粘度小的流体则相反。

流体的2种流动状态：层流和湍流。

1、层流：

层流是指流体在管道或平板上的流动状态，流体粒子按照规则的顺序排列，沿着平行的路径以相同的速度流动，互不干扰。在层流状态下，流体的速度分布呈现出对称性，流线平行，无交错，流体的粘性作用明显，流体内部的分子运动方式呈现出涡流和旋转。

层流状态下，流体的流速和流量较小，流体的能量损失较小，流体的流动稳定，适用于精密测量和精确控制的场合，如实验室中的流量计、药品输送管道等。

在制冷换热器中，层流状态下流体的速度分布均匀，流线平行且无交错，流体的粘性作用明显，因此层流状态下制冷换热器的传热效率较高，流体的能量损失较小。此外，由于层流状态下流体的流动稳定，因此在制冷换热器的设计和使用中，可以更好地控制流体的流速和流量，从而提高制冷换热器的效率和稳定性。

2、湍流：

湍流是指流体在管道或平板上的流动状态，也可以称为紊流，流体粒子的速度和方向不断变化，流线交错，流体内部的分子运动方式呈现出无序、混沌的状态。在湍流状态下，流体的速度分布呈现出不规则的涡旋和涡流，能量分布不均衡，流体的粘性作用较小，而惯性作用和压力作用较大。

湍流状态下，流体的流速和流量较大，流体的能量损失较大，流体的流动不稳定，适用于需要高流速和高混合程度的场合，如涡轮机、风力发电机、水力发电机等。

在制冷换热器中，湍流状态下流体的速度分布不均匀，流线交错，流体内部的分子运动方式呈现出无序、混沌的状态，因此湍流状态下制冷换热器的传热效率较低，流体的能量损失较大。此外，由于湍流状态下流体的流动不稳定，因此在制冷换热器的设计和使用中，需要更多地考虑流体的流速、流量和压力等因素，以避免产生不必要的能量损失和流体波动。

流体3大基本守恒定律：质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。

其分别反应流体流动质量变化、流体运动与力之间关系以及流体流动温度场变化。

1、连续方程(质量守恒方程）