建造师考试机电安装工程技术讲义三

1M411030 流体力学的基础知识

学习要点：1。流体流动参数的相互关系
2．流体的阻力及阻力损失
1M411031 流体流动参数的相互关系
流体力学中的流体包括液体和气体。流体的流动参数包括流体流动时的物理性质、静止流体的力学特性和流体运动状态的参数。流体的基本方程式反映了流体主要流动参数的相互关系。
(1)流体的物理性质
●流体的质量 ●流体的密度 ●流体的比容 ●密度与比容互为倒数。
●流体的重量 ●流体的重度 ●流体的压缩性 ●流体的膨胀性
●流体的黏性
(2)静止流体的力学特性 ：
●作用在流体上的力大致可分为表面力和质量力(或称体积力)这两类。
●流体的静压力是指流体单位面积上所受到的垂直于该表面的力。
●重力作用下，液体内部压力随深度变化，深度相等的各点静压力相等。P=P0+ρgh
●静止流体的浮力：
●液体的表面张力：液体表面层内的分子吸引力和液体表面与周边介质分子之间的吸引力不平衡的表现，它沿液体表面作用并且和液体的边界垂直，把液体表面层的分子紧紧拉向液体内部。
●液体的毛细现象
(3)流体的运动参数 ：
流体的运动可分解为平移、旋转和变形三种状态，描写这三种状态的运动参数有速度、加速度、角速度等。
(4)运动流体的基本方程式 ：
IM411032 流体的阻力及损失式
流体的阻力是造成能量损失(即阻力损失)的原因。一种是由于流体的黏滞性和惯性引起的沿程阻力损失；另一种是由于管路界面突然扩大或缩小等原因，固体壁面对流体的阻滞作用和扰动作用引的称为局部阻力损失。液体阻力损失通常有：
(1)沿程阻力损失 (2)局部阻力损失 (3)层流阻力与紊流阻力
(4)流体能量总损失：流体能量总损失等于各管段沿程损失与各局部损失的总和。
(5)减少阻力的措施
●减小管壁的粗糙度和用柔性边壁代替刚性边壁。
●防止或推迟流体与壁面的分离，避免旋涡区的产生或减小旋涡区的大小和强度。
●对于管道的管件采取的减小阻力措施：一般直径d较小的弯管，合理地采用曲率半 径尺，可以减少阻力.截面较大的通风弯管需安装形式合理的导流片，达到减少局部阻力的效果。对于管子截面变化的变径管，应采用一定长度的渐缩管或渐扩管。对于三通或四通可设置导流隔板.
●在流体内部投加极少量的添加剂，使其影响流体运动的内部结构来实现减阻。
(6)减少泵与风机的能量损失
●泵与风机的能量损失通常其产生原因分为三类，即水力损失、容积损失、机械损失。
●泵与风机的全效率等于水力效率、容积效率、机械效率的乘积。
泵与风机的实际性能曲线：流量与扬程(Q—H)曲线大致可分为三种： a为平坦型，b为陡降型c为驼峰型。