文档介绍：建筑设备工程
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绪论
建筑设备工程通常包括:
室内外给排水工程
供暖工程
通风与空调工程
建筑电气工程
建筑设备工程是工业与民用建筑专业、监理专业、物业管理专业的辅助课程。
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第1章流体动力学基本知识
流体的主要物理性质
流体静力学基础
流体动力学基础
流动阻力与能量损失的基本概念
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流体的主要物理性质
流体的流动性是流体的最基本的特性,流动性是指流体不能承受切向力,如果有切向力存在,即使切向力很微小,流体也会发生变形。流体的流动性主要是由其力学性质决定的,流体的主要力学性质有:
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在描述固体物质的惯性和重力特性时,通常用物体的质量和重力,而流体因为没有固定的体积,在描述其惯性大小和重力大小时,用单位体积的质量和单位体积的重力来表示,即质量密度(ρ)和重力密度(γ)。
质量密度定义式为
ρ=(kg/m3)
式中:M——流体的质量(kg);
V ——流体的体积(m3)。
重力密度定义式为
γ=(N/m3)
式中:G——流体的重量(N);
V ——流体的体积(m3)。
由上两式可知
γ=G/V=Mg/V=ρg
流体的主要物理性质
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流体流动时,流体内部各质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗流体质点间相对运动的性质,称作流体的黏滞性。。
流体的主要物理性质
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根据牛顿摩擦定律,可得到流体黏滞力的表达式为
T=μ·A·du/dy
式中:μ——流体的黏滞系数;
A ——流层间的接触面积(m2);
du/dy——流速梯度,表示流速沿垂直于流速方向的变化率。
若用τ代表单位面积上流体的黏滞力,又称作切向力
τ=T/A=μ·du/dy
流体黏滞性的大小除了用黏滞系数μ来表示外,还可用黏滞系数与流体密度的比值ν来表示,即
ν=μ/ρ
为了区分这两个系数,μ称作动力黏性系数,ν称作运动黏性系数。
流体的主要物理性质
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流体受压、体积缩小、密度增大的性质,称作流体的压缩性;
流体受热、体积膨胀、密度减小的性质,称作流体的热胀性。
(1)液体的压缩性和热胀性
液体的压缩性通常用压缩系数β来表示,它的意义是:在一定温度下,升高一个单位压力时,流体体积的相对缩小量。
液体的压缩性很小,通过计算,水的压力再增加一个标准大气压时,其体积只缩小了1/20000。因此,在实际工程中,可认为液体流体的密度在整个流动过程中是不变的,即认为是不可压缩流体。
流体的膨胀性通常用膨胀系数α来表示。它是指在一定的压力下温度升高1K时,流体体积的相对增加量。
在很多工程技术领域中,可以把液体的压缩性和热胀性忽略不计。
注:在研究有压管路中水击现象和热水供热系统时,就要分别考虑水的压缩性和热胀性。
流体的主要物理性质
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(2)气体的压缩性和热胀性
气体的压缩性和热胀性比液体较明显,在常温常压下,气体的压强p、密度、温度T三个基本参数之间满足气体状态方程式
P =ρRT
其中: P—气体的绝对压强, N/m2
T—气体的热力学温度,K;
ρ—气体的密度, kg/m3;
R—气体常数,J/(kg·k)。
由于流体分子之间的吸引力,在流体的表面上能够承受极其微小的张力,这种张力称表面张力。
由于表面张力的作用,如果把两端开口的玻璃管竖在液体中,液体会在细管中上升或下降一定高度,这种现象称作毛细现象。
流体的主要物理性质
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(1)静压强的方向指向受压面,并与受压面垂直;
(2)流体内任一