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流体力学·泵与风机 - 山西建筑职业技术学院精品课程
流体力学·泵与风机 - 山西建筑职业技术学院精品课程
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二、压缩性和热胀性:
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
(一)压缩性: 1、定义:在一定的温度下,流体的体积随压强升高 而缩小的性质称为流体的压缩性。 2、表示方法:流体压缩性的大小用压缩率κ来表示。 它表示当温度保持不变时,单位压强增量引起流体 体积的相对缩小量。 1 d k dp 式中:κ—流体的压缩率,m2/N; dp—流体压强的增加量,Pa; V —流体的原有的密度,m3; dV—流体密度的增加量,m3。
二、流体的力学模型:
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
1、连续介质假设;
2、无粘性假设; 3、不可压缩假设。
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
传统的散热器采暖系统
地板辐射热水采暖系统
采暖系统以热水为介质,通过学 习《流体力学· 泵与风机》可以解决采 暖系统阻力损失的计算、阻力平衡以 及循环泵扬程确定等问题。
第三节
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
作用在流体上的力 及力学模型
一、作用在流体上的力:
(一)质量力:
1、定义:质量力是指作用在流体某体积内所有流体质点上 并与这一体积的流体质量成正比的力,又称体积力。 在均匀流体中,质量力与受作用流体的体积成正比。 是一种非接触力。 2、表现: 由于流体处于地球的重力场中,受到地心的引力作 用,因此流体的全部质点都受有重力,G = mg这是最 普遍的一个质量力。
2 3
dV 因为 V dT
所以dV dT V
0.0005 50 8
1
0.2m3
2—膨胀水箱
图1-1 自然循环热水采暖系统图 1—热水锅炉 3学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
1、粘滞性 流体运动时,在流层间产生内摩擦的特性。 2、牛顿内摩擦定律 相邻两流层间的内摩擦力F的大小与两流层的接 触面积A和流速du成正比,与两层流体间的距离 dy成反比,并与流体种类和温度有关。 F=μAdu/dy μ表征流体种类及温度影响的一个比例常数(动力 粘滞系数)。 运动粘滞系数ν=μ/ρ 温度对粘度的影响:温度升高,液体粘度下降, 气体粘度上升。
第二节
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
流体的主要力学性质
一、密度与容重:
(一)密度: 1、定义:单位体积流体所具有的质量称为 流体密度,用符号ρ来表示 2、公式: 对于流体中各点密度相同的均质流体,其 密度:ρ=m/V 式中 ρ——流体的密度,kg/m3; m——流体的质量,kg; V——流体的体积,m3。
通风与空调系统
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
以空气为介质,通过学习《流体力学· 泵与 风机》,可以解决风量计算、阻力损之计算 及风机选型等问题。
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
给水系统
消防系统
给水系统及消防系统以冷水为介质,通 过学习《流体力学· 泵与风机》可以解决给水 系统水力计算、消防系统水力计算、给水系 统水泵选型及水泵工作点确定等问题。
(二)表面力:
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
1、定义:表面力是指作用在流体中所取某部分流体体积 表面上的力,也就是该部分体积周围的流体或固体 通过接触面作用在其上的力。 2、表面力特点: 表面力和作用面不一定垂直;(可分解为正应力 和切应力两部分)。即与流体表面垂直的法向力P和 与流体表面相切的切向力T。在连续介质中,表面力 不是一个集中的力,而是沿表面连续分布的。因此, 在流体力学中用单位表面积上所作用的表面力(称为 应力)来表示。应力可分为法向应力和切向应力两种。
二、流体力学的应用
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
流体力学、泵与风机是国民经济各个部门 都广泛应用的工作介质和通用机械。例如,航空 航天事业中的卫星上天、火箭升空和超音速飞机 的翱翔蓝天;农业中的排涝、灌溉;石油工业中 的输油和注水;化学工业中高温、腐蚀性流体的 排送;其他工业和人们日常生活中的采暖、通风、 给水排水等都离不开流体和泵与风机。据统计, 在全国的总用电量中,有30%左右是泵与风机耗 用的,其中泵的耗电占21%左右。由此可见,流 体和泵与风机在我国国民经济建设中所占的重要 地位和作用。
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
(二)容重: 1、定义:流体单位体积的重量称为重度γ。 2、公式: 对于流体中各点容重相同的均质流体,其 容重:γ=G/V 式中 γ——流体的密度,N/m3; G——流体的重量,N; V——流体的体积,m3 3、重度和密度关系: γ= ρg
式中: α—流体的体胀系数, 1/K; dT—流体温度的增加量, K; V—原有流体的体积,m3; dV—流体体积的增加量,m3
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
例题:如图1-1所示,若采暖系统的总水容量 V=8m3,加热前后温差为50℃,水的热胀系数 α=0.0005K-1,求膨胀水箱的最小容积。
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
(二)热胀性: 1、定义:在一定的压强下,流体的体积随温度 的升高而增大的性质称为流体的热胀性。 2、表示方法:流体热胀性的大小用热胀系数α 来表示,它表示当压强不变时,升高一个单 位温度所引起流体体积的相对增加量。
dV V dT
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
上篇 流体力学
第一章 绪 论
第一节 流体力学的任务 第二节 流体的主要力学性质 第三节 作用在流体上的力及力学模型
第一节
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
流体力学的任务
一、流体力学的研究对象:
《流体力学· 泵与风机》是研究流体的机械运 动规律及其在生产实践中应用的一门学科。本课 程根据高等职业技术学院暖通专业培养目标的需 要,研究流体力学的基础知识及泵与风机的基本 原理、设备结构、运行调节。流体力学部分主要 内容是将以水和空气为代表的不可压缩流体选作 研究对象,介绍表示流体机械运动规律和流体流 动阻力损失规律的各种公式;讨论这些公式的形 式、意义及适用条件;研究它们在分析和解决工 程实际问题中,使用的方法、步骤和注意事项。
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