第1篇 建筑设备基础知识.ppt

第1篇 概述、建筑设备基础知识 §1-1概述、流体静力学 一.概述 ㈠.建筑设备概念 为满足生产及生活环境、卫生、安全等需要，要求在建筑物内设置完善的给水、排水、热水、采暖、通风、空气调节、煤气、供电、电话、电视、火灾自动报警、保安等设备系统。这些装设在建筑物内的设备系统称为建筑设备。是指附属于房屋建筑的各类设备的总称。 ㈡.主要内容 1.建筑设备基础知识 流体力学；传热学 2.建筑给排水系统 主要介绍给排水系统的设计、组成、常用的管材和配件。包括高层建筑给排水；建筑消防；雨雪水系统。 3.采暖、通风、空气调节系统 主要介绍建筑采暖系统及其主要设备；热水供应系统；煤气系统；通风系统；空气调节及有关的施工图。 4.建筑电气系统 对建筑物常用的电气系统，如电气照明、防雷、电梯弱电系统及建筑智能化都作了一定的介绍。 二．流体静力学知识 ㈠．流体的概念及性质 1．概念. 流体是气体和液体的总称。 2．性质 ⑴．流动性：流体最典型的特征。 ⑵．密度：ρ=m/v 理想气体ρ=M/22.4 ⑶．粘性：流体间相互作用的内摩擦力 温度升高时，气体黏度增加，液体黏度下降。温度下降时变化相反。 ⑷．压缩性和膨胀性 受压后体积变化大于20%以上，称为可压缩流体，ρ改变（气体）；否则为不可压缩流体，ρ不改变（液体）。 ⑸．表面张力 ㈡.流体静力学方程 1．压强概念、性质及表示方法 ⑴．概念 当?ω→0时， ⑵．性质 ①．静压强指向受压面，并与受压面垂直。 ②．流体内任一点静压强在各个方向上相等。 ③．连通容器中同一种液体高度相同时压强相等。 ⑶．表示方法 ①．绝对压强pj：以绝对真空为起点（最小为0） ②．相对压强p：以环境大气压pa为起点（可正、可负） p=pj－pa 实际工程中常采用相对压强。 p﹥0时，称为表压强。p﹤0时，-p (pk)称为真空度。 ⑷．单位：N/㎡（Pa） mH2O(水柱) mmHg（汞柱） 2．流体静力学方程 流体静力学方程表达静止流体能量之间关系的方程 在静止流体内任取一垂直小圆柱体为隔离体，研究其受力情况。 以容器底部为基准面 P2×?S = P1×?S +ρg h ?S P1+ρg Z1= P2+ρgZ2 P —静压能 ρgZ—位能 截面为任取，具有普遍性 P1+ρg Z1= P2+ρgZ2= P+ρgZ=常数 上式为流体静力学方程 表达了静止流体遵循能量守恒及转换定律 以不同楼层水压和煤气压力的比较为例 ㈢．流体静力学方程应用 例1．千斤顶的工作原理。 例2．一密闭水箱，箱内流体表面的绝对压强pj=78.4KN/㎡,箱外大气压强pa=98KN/㎡,求水深1.5m处A点的绝对压强、相对压强和真空度。  §1-2流体动力学 一．基本概念 1．过流断面 与流体流动方向垂直的横断面。（曲面、平面） 2．流量 单位时间内流体通过某断面的体积或质量。前者为体积流量（m3/s）,后者为质量流量（㎏/ s）。 3．流速 单位时间内流体移动所通过的距离。 流体流动时，某截面上流速不同，为便于分析计算，通常采用平均流速。 二．流体流动类型 1．有压流：在压力作用下的流动。 2．无压流：在重力作用下的流动。 3．恒定流：流体流动时内部任一点的压强、流速不随时间变化。 4．非恒定流：流体流动时内部任一点的压强、流速随时间变化。 三．连续性方程 对于连续密封管道，单位时间通过任一截面的流体质量流量相等。 对于不可压缩流体，则单位时间通过任一截面的流体体积流量相等。 例1：一输水管路进水管径d1=100㎜，出水管径d2=50㎜，进水流速为v1=1.5 m/s，计算出水流速v2 四．流体动力学方程 ㈠．流体的流动状态及判定 ⑴．雷诺实验 ⑵．雷诺准数Re=vρde /u Re　＜2000　　 层流　　 2000 ≤ Re ≤ 4000 过渡流 Re＞　4000 紊流 de:当量直径=4×管道横截面积/浸润周边 例2．分别计算边长为a方形管道、直径为d的圆的当量直径。 例3．一直径为100㎜的圆管内，通过20℃清水，流量为10㎏/ s，u=0.001pa.s，确定水的流动状态。 ㈡．流体动力学方程 表达运动流体能量之间关系的方程 ㈢．阻力损失计算 ⑴．沿程阻力损失（摩擦阻力损失） ⑵．局部阻力损失 例4：为测定水泵功率，在吸水管和出水管各安装一个压力表，测得进水管截面压强为－25.48kpa，出水管截面压强为245 kpa，两测点高差为1m，进水管内径80㎜，流速为1.5 m/s，出水管内径为68㎜，计算水泵功率。不计