12 1015 绪论 第1章 流体力学.pptVIP

建筑设备工程（水） 主讲教师 杨群 绪论 建筑设备工程的概念 国内外建筑设备发展趋势 课程要求及学习目的 一、建筑设备工程的概念 指为满足生产和生活需要而在建筑内部设置的给水、排水、热水、供暖、通风、空气调节、煤气、供电等设备系统的总称 与建筑、结构及生产工艺设备等相互协调，是建筑不可缺少的组成部分 二、国内外建筑设备发展趋势 新材料的发展带动技术改革 新型高效节能环保设备不断出现 新能源及电子技术的广泛应用 建筑工业化施工技术的发展 三、课程要求及学习目的 掌握建筑设备工程技术的基本知识，培养综合考虑和合理处理各种建筑设备与建筑主体之间关系的能力，从而作出适用、经济的建筑或结构设计 掌握各种建筑设备设计的原则和基本方法 第一章 流体力学基础 主要内容 流体的物理性质 流体静压强及其分布规律 流体运动的基本知识 流动阻力和水头损失 §1－1 流体的主要物理性质 一、密度和容重 密度（ρ）：指单位体积的均质流体所具有的质量。 ρ＝ M / V （kg/m3) 容重（γ）：指单位体积的均质流体所具有的重量。 γ＝ G / V (N/m3) γ = ρg 流体的密度和容重随外界压力和温度而变化。 水：1atm,4℃时 γ水＝ 9807 N/m3 ρ水＝ 1000 kg/m3 二、流体的压缩性和膨胀性 1、流体的压缩性: 流体在外界压力增加时体积缩小的性质 2、流体的膨胀性: 流体在外界温度升高时体积增大的性质 液体的压缩性和膨胀性很小 气体有显著的压缩性和膨胀性 三、流体的粘滞性 1、概念 (1)由存在于流体内部相邻流层间的抵抗其相对运动的内摩擦力所产生 (2)是流体在运动时呈现出的特性 (3)流体的粘滞性是流体运动时产生机械能量损失的根源。 粘滞力的产生 粘滞性对管道内水流速度的影响 §1－2 流体静压强及其分布规律 一、流体静压强及其特性 1、概念 p= lim（△p/△ω） ( △ω 0) 2、特性 （1）沿作用面的内法线方向 （2）大小与方位无关 二、流体静压强的分布规律 1、自由表面和表面压强 自由表面：指液体和它上面的气体的交界面。 表面压强（P0） ：作用在自由表面上的气体对 液体的压强。（如果表面上的气体是大气，用Pa表示） 标准大气压： Pa＝1.013×105 （Pa） 工程大气压： Pa＝9.8×104（Pa） 2、基本方程式的第一种形式 P = P0 +γh （pa) P:静止流体中某一深度处的压强(pa)； P0：静止流体的表面压强(pa)； γ：流体的容重( N/m3 )； h：指定点的深度(m)。 3、基本方程式的第二种形式 z1 ＋ p1/γ = z2 ＋ p2/γ = z0 ＋ p0/γ(常数） （1）当p1=p2时，z1=z2.即压强相等的任意两点在同一水平面上； （2）当z2＜z1时， p1＜p2.即位置较低点的压强恒大于位置较高点的压强。 三、压强的度量 1、绝对压强（Pj)：以完全真空为计量零点 2、相对压强（Px) ：以大气压强为计量零点 3、真空值（Pv) ：当流体中某点的Pj小于Pa时， 称Pa－ Pj为真空值 §1－3 流体运动的基本知识 一、描述流体运动状态的物理量 1、流线：在运动的流体中绘出一条线，使得线 上的流体质点在此时刻的运动方向与 该线相切。 2、流场：充满在流体运动空间的流线簇。 (1)流线 (2)流场 3、过流断面（ω）：与流体运动方向垂直的流 体断面。 单位： m2 4、流量（Q）：单位时间内通过过流断面的流体 体积。 单位： m3/s, L/s 5、流速（v)：流体在单位时间内所迁移的距离。 单位： m/s, cm/s Q = ω×v 二、流体运动的分类 1、按运动要素是否随时间变化 恒定流与非恒定流 2、按流速沿程是否变化 均匀流与非均匀流 3、按水流与周边的接触情况 有压流与无压流（重力流） 三、恒定流的连续性方程 Q1 = Q2