流体力学基本知识.ppt

建筑设备工程 主编：王付全 主讲：王洪义 绪论 建筑设备是为了给人们营造一个安全、合理、舒适的生活与生产环境而设置的一门课程。 1、古代的建筑设备 ①.人类出现以来，就择溪而居，这是因为水是各种 生物（包括人类）赖以生存的、不可缺少的物质。 当我们游览、参观各种遗址、文物古迹时，我们会发 现人类居住的建筑物的是这样逐渐演变为我们今天居 住的房子的。即山洞——土穴/地窖）——茅草房—— 土石、砖瓦房——现代建筑 例如：古猿人时代，他们以崖洞，山穴为居。 像170万年前的元谋猿人，80～120万年前的蓝田 猿人，40～50万年前的北京猿人都是选择天然的， 附近有河水的，山洞作为居住的场所。山洞—— 遮雨 ②.到了母系社会，开始利用土崖为壁体，建造 穴居。再发展为用树木、草泥建造简单的穴居或 浅穴居后来发展为地面建筑。例如: 6000～7000年前的浙江余姚的河姆渡文化 5000～7000年前的西安半坡文化 4000～6000年前的山东泰安的大汶口文化 ③.中国自奴隶社会开始，已经出现了大规模的建筑 群，有了完善的供水、排水系统。 这种建筑结构的发展，是人们生存条件不断改善的 过程。 取排水方面：经历了陶罐、陶制水槽，较完善的水 系统的历程。 2．现时的建筑设备 ①．十九世纪爱迪生发明电以来，人们的生活越来越便利。如今人们可以尽情的享受现代文明带给我们的各种便利。自来水、电灯、冰箱、空调、天然气所有这些用具，设备的安装与使用都与《建筑设备》这门课密切相关。 ②．了解大自然，利用大自然，为人类造福。如若将 来能对四季进行人工调节，冬季蓄冷，夏季贮热；进 一步开发、利用太阳能，风能等自然能源；改进采光 方式，减少电能的消耗。发挥我们的优势。 3．讲述内容 ①．小方面：家庭的上、下水，通风，取暖 ②．中等方面：一幢建筑，一个小区的供暖，供水，制冷，空调 ③．大方面：整个城市，一个大型企业的供水，排水等。 第一篇 建筑设备基础知识 第一章 流体力学基础知识 第一节 流体的主要力学性质 流体的性质1. 流体是什么？　　　　流体是无数分子集团组成连续介质。2. 流体包括液体、气体、固体颗粒悬浮于液体或气体中。3. 流体可分为：不可压缩流体(如液体)、可压缩流体( 如气体) 　　★如果气体的密度随温度、压强变化较小，也可作为 不压缩的流体。 　　流体力学机理可分成三部分：(1). 流体静力学 -----它是研究流体在静止时的规律； 　　(2). 流体动力学----它是研究流体在运动时的基本规律； 　　 (3). 水力学-------它涉及到流体在运动时，速度和加速度及其力作用之间关系。 二. 密度、重度、比重、比容的慨念　1. 密度____单位体积流体所具有的质量. 常温下取 ρ水 =1000 kg / m3 ρ空气= 1.2 kg/m3  2. 重度____单位体积流体所具有重量.　3. 比重____任一流体的密度与4度水的密度之比.　4. 比容____单位质量流体所具有的体积. 三、流体的粘滞性 粘度的概念 　 粘度的物理意义 　　　　　 实验证明，对于一定的液体，内摩力F与两流体层的速度差△u 成正比；与两层之间的垂直距离△y 成反比； 与层间的接触面积 S 成正比，即：　　　　F∝(Δu/Δy)s若把上式写成等式，就需引进一个比例系数μ，即: 　　　　F∝μ(Δu/Δy)s 　　式中的内摩擦力F与作用面S平行。单位面积上的内摩擦力或剪应力，以τ表示，于是上式可写成： 　　　　τ=F/S=μ(Δu/Δy)　　上式只适用于 u 与 y 成直线关系的场合。当流体在管内流动时，径向速度的变化并不是直线关系，而是曲线关系，则上式变为：　　　　τ=μ(du/dy)　　　　式中 ：du/dy-----速度梯度，即在与流动方向相垂直的 y 方向上流体速度的变化率；　μ=τ/(du/dy)----- 比例比例系数,其值随流体的不同而异,其单位为Kg/s.m　 流体的粘性愈大，其值愈大，所以称为粘滞系数或动力粘度， 简称为粘度。 　　　v=μ/ρ　-----运动粘度，其单位为：1/m4.S ;　对于液体：温度增加，粘度下降； 为什么？(因为液体温度上升，其分子之间距变大，其内摩擦力下降，)　对于气体：温度增加，粘度上升； 为什么？(对于气体，温度上升，其分子的碰撞增加，内摩擦立增加) 四、流体的压缩性