建筑設(shè)備復(fù)習(xí)資料自考

1、1自考自考自考自考02446024460244602446建筑設(shè)備資料建筑設(shè)備資料建筑設(shè)備資料建筑設(shè)備資料第一章第一章流體力學(xué)基本知識(shí)流體力學(xué)基本知識(shí)20132013年4月1818日第一節(jié)第一節(jié)流體的主要物理性質(zhì)流體的主要物理性質(zhì)一、密度和容重密度密度：對(duì)于均質(zhì)流體，單位體積的質(zhì)量稱為流體的密度。容重容重：對(duì)于均質(zhì)流體，單位體積的重量稱為流體的容重。二、流體的黏滯性粘滯性粘滯性：相鄰流層An、An1之間u不同，必然存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致摩

2、擦力的產(chǎn)生，流體內(nèi)部之間的摩擦力稱內(nèi)摩擦力，稱粘滯力。流體在粘滯力作用下，具有抵抗流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的能力，稱粘滯性。影響流體黏滯性的因素壓力的變化對(duì)流體的動(dòng)力粘度μ的影響很小，溫度對(duì)μ的影響很顯著：〈1〉溫度升高，液體的粘度減小（因?yàn)門上升，液體的內(nèi)聚力變小，分子間吸引力減??；）〈2〉溫度升高，氣體的粘度增大(氣體的內(nèi)聚力很小，它的粘滯性主要是分子間動(dòng)量交換的結(jié)果。當(dāng)T上升，作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相鄰流層間的分子的動(dòng)量交換加劇，使得氣體的粘度增大。

3、)三、流體的壓縮性和熱脹性壓縮性壓縮性：流體壓強(qiáng)增大體積縮小的性質(zhì)。不可壓縮流體不可壓縮流體：壓縮性可以忽略不計(jì)的流體?？蓧嚎s流體可壓縮流體：壓縮性不可以不計(jì)的流體。熱脹性熱脹性：流體溫度升高體積膨脹的性質(zhì)。液體的熱脹性很小，在計(jì)算中可不考慮（熱水循環(huán)系統(tǒng)除外）；氣體的熱脹性不能忽略。建筑設(shè)備工程中的水、氣流體，可以認(rèn)為是易于流動(dòng)、具有粘滯性、不可壓縮的流體。第二節(jié)第二節(jié)流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律流體靜止是運(yùn)動(dòng)中的一種

4、特殊狀態(tài)。由于流體靜止時(shí)不顯示其黏滯性，不存在切向應(yīng)力，同時(shí)認(rèn)為流體也不能承受拉力，不存在由于粘滯性所產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力學(xué)性質(zhì)。因此，流體靜力學(xué)的中心問題是研究流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律。一、流體靜壓強(qiáng)及其特性表面壓強(qiáng)為：p=△p△ω(16)點(diǎn)壓強(qiáng)為：limp=dpdω(Pa)點(diǎn)壓強(qiáng)就是靜壓強(qiáng)流體靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特征：（1）流體靜壓強(qiáng)的方向必定沿著作用面的內(nèi)法線方向（2）任意點(diǎn)的流體靜壓強(qiáng)只有一個(gè)值，它不因作用面方位的改變而改變。二、流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)

5、律在靜止液體中任取一點(diǎn)A點(diǎn)在自由表面下的水深h，自由表面壓強(qiáng)為p0。設(shè)A點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)為p通過A點(diǎn)取底面積為，高為h，上表面與自??由面相重合的鉛直小圓柱體，研究其軸向力的平衡：上表面壓力??0p，方向鉛直向下（圖中未繪出）；柱體側(cè)面積的靜水壓力，方向與軸向垂直（圖中未繪出），在軸向投影為零。此鉛直圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故其軸向力平衡為：00?????php???化簡后得：p=p0γh(18)式中p——靜止液體中任意點(diǎn)的壓強(qiáng)，kNm2或kP

6、a；p0——表面壓強(qiáng)，kNm2或kPa；γ——液體的容重，kNm3；3壓縮流體容重不變，即體積流量相等。流進(jìn)A1斷面的流量等于流出A2斷面的流量；三、恒定總流能量方程（一）恒定總流實(shí)際液體的能量方程21222222111122??????????hgvapzgvapz(113)Z1、Z2—斷面中心對(duì)基準(zhǔn)面的位置高程，位置水頭；即：單位重量液體具有的位能；p1r、p2r—測(cè)壓管高度，壓強(qiáng)水頭；即：單位重量液體具有的壓能；、—流速水頭；即：

7、單位重量液體具有的動(dòng)能；gva2211gva2222hw12是流體流動(dòng)過程中從斷面11到22之間阻力所作的負(fù)功；單位重量液體產(chǎn)生的能量損失，稱為水頭損失水頭損失；三者之和為斷面的單位重量液體具有的機(jī)械能。（二）實(shí)際氣體恒定總流的能量方程對(duì)于不可壓縮氣體，液體能量方程同樣適用，由于氣體密度很小，式中重力做功可忽略不計(jì)。對(duì)一般通風(fēng)管道中，過流斷面上的流速分布比較均勻，動(dòng)能修正系數(shù)可采用a=1，這樣，實(shí)際氣體總流的能量方程式為21222211

8、22????????hgvpgvp或者寫為2122221122?????????hgvpgvp實(shí)際氣體總流的能量方程與液體總流的能量方程比較，除各項(xiàng)單位以壓強(qiáng)來表達(dá)氣體單位體積平均能量外，對(duì)應(yīng)項(xiàng)意義基本相近第四節(jié)第四節(jié)流動(dòng)阻力和水頭損失流動(dòng)阻力和水頭損失一、流動(dòng)阻力和水頭損失的兩種形式（一）沿程阻力和沿程水頭損失沿程阻力和沿程水頭損失流體在長直管（或明渠）中流動(dòng)，所受的摩擦阻力稱為沿程阻力。為了克服沿程阻力而消耗的單位重量流體的機(jī)械能量

9、，稱為沿程水頭損失hf。（二）局部阻力和局部水頭損失局部阻力和局部水頭損失流體的邊界在局部地區(qū)發(fā)生急劇變化時(shí)，迫使主流脫離邊壁而形成漩渦，流體質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生劇烈地碰撞，所形成的阻力稱局部阻力。為了克服局部阻力而消耗的重力密度流體的機(jī)械能量稱為局部水頭損失hj。二、流動(dòng)的兩種形態(tài)流動(dòng)的兩種形態(tài)——層流和紊流層流和紊流流體在流動(dòng)過程中，呈現(xiàn)出兩種不同的流動(dòng)形態(tài)。當(dāng)液體流速較低時(shí)，呈現(xiàn)為成層成束的流動(dòng)，各流層見并無質(zhì)點(diǎn)的摻混現(xiàn)象，這種流態(tài)就是層流

10、。加大流速到一定程度，質(zhì)點(diǎn)或液團(tuán)相互混摻，流速愈大，混摻程度愈烈，這種流態(tài)就成為紊流。判斷流動(dòng)形態(tài)，雷諾氏用無因次量綱——雷諾數(shù)Re來判別。(117)vvdRe?式中Re——雷諾數(shù)；v——圓管中流體的平均流速，ms，cms；d——圓管的管徑，m，cm；v——流體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，其值可由表查得，m2s。對(duì)于圓管的有壓管流：若Re2000時(shí)，流體為紊流型態(tài)。對(duì)于明渠流，通常以水力半徑R代替公式中的d，于是明渠中的雷諾數(shù)為：(118)vvRR