气体力学基础.ppt

冶金炉 第一部分冶金炉热工基础l 内容： 流体 动量传递过程 包括流体流动（不可和可压缩流体流动） 、（气体和气流）输 送 气体力学原理 燃料燃烧过程（包括气、液、固燃料燃烧） 热量传递过程 固体的稳态和非稳态导热、流体与固体壁面的对流传热、固体和气体的辐射传热 传热原理 耐火材料（包括耐火和绝热材料） 任务： 研究传递过程、燃料燃烧和耐火材料的基本原理， 典型设备的构造及工艺尺寸的计算和确定（或选型） ；探索现成工程问题的最有效研究方法。 性质：专业技术基础课（专业课和毕业设计的基础课） 1 气体力学原理 本章要点 l 气体平衡方程（静力学方程）及 其应用 l 连续性方程及其应用 l 伯努利方程及其应用 l 气体流动的阻力损失计算 本章学习要求熟练掌握的内容 流体的主要物性（密度、粘度等）和压强的定 义、单位及其换算；表压和负压的概念；流体静力 学基本方程、连续性方程、伯努利方程及其应用； 流体的流动类型、雷诺准数及其计算；流体流经管道 的阻力损失及其计算。 流体具有如下特征： 具有流动性；无固定形状（取容器形状）； 在外力作用下其内部发生相对运动； 气体力学的定义： 研究气体静止和运动的力学规律及其在工程技术 中应用的一门科学。 1.1 气体的主要物理性质和气体平衡方程式1.1.1主要物理性质 1.1.1.1密度和重度 （1） 定义 ①密度的定义：单位体积气体所具有的质量。 密度符号；ρ 国际单位：kg/m3 定义式： （平均）密度 ρ = m/V (1-1) 其中 m ：气体质量 (kg); V ：气体 体积(m3) ②重度的定义：单位体积气体 所具有的重量。 重度符号； γ 国际单位：N/m3 定义式： 平均重度 γ = G/V (1-2) 其中 G ：重量，N ; V ：体积（m3) ③密度与重度之间的关系： 因为 G = mg 所以 γ = ρ g (1-3) （2）温度和压强对气体密度的影响 ①影响气体密度的因素 T Vt/Tt=V0/T0 (P不变） V(质量一定时） P PV=P0V0 （T不变） 其中 下标0表示标准条件，即00C和101325Pa ②温度和压强变化时密度的变化 当P不变时有 Vt=V0Tt/T0=V0(1+?t) (1-4) 和 ?t= ?0/(1+?t) (1-5) 当P和T都变时有 Pt Vt / T t=V0 P0 /T0 (1-6) 和 ?t= ?0 P0 Tt / (Pt T0 ) (1-7) 因此 给出气体密度值时应同时标明温度和压强条件。 一般温度升高气体的密度下降；压强增加气体的密度增大。 （3）密度和重度大小的确定 / （1）查图表 从书中附录和