流体力学基本知识
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、流体的压缩性和热涨性 • 流体的可压缩性:在外力作用下流体密度(体积)发生改 变的的性质。 • 流体体积随压力变化而改变的性质称为压缩性。实际 流体都是可压缩的。 液体的压缩性很小,在大多数场合 下都视为不可压缩,而气体压缩性比液体大得多,一般应 视为可压缩,但如果压力变化很小,温度变化也很小,则 可近似认为气体也是不可压缩的。
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。
• 流体粘性形成原因:
(1)两层液体之间的粘性力主要由分子内聚力形成
(2)两层气体之间的粘性力主要由分子动量交换形成
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
五、 表面张力 1. 表面张力通常是指液体 与气体交界面上的张应力 2. 表面张力现象: ⑴ 肥皂泡 ⑵ 洗洁剂 ⑶ 毛细现象 ⑷ 微重力环境行为
p 2 R
p ( 1 1 ) R1 R2
流体模型分类 无粘性流体 按粘性分类 粘性流体 可压缩流体 流体模型 按可压缩性分类 不可压缩流体 完全气体 其他分类 正压流体 斜压流体
第一篇 建筑设备基础知识
第一章 第一节
一.
流体力学基础知识 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。
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Fra bibliotek牛顿流体
非牛顿流体
均质流体
等熵流体 恒温流体
第二节 流体静力学的基本概念 一、流体静压强及其特性: 静止流体所受的外力有质量力和压应力两种,流体垂直 作用于单位面积上的力,称为流体的静压强,习惯上又称 为压力。 (1)压力单位 在国际单位制(SI制)中,压力的单位为N/m2,称为 帕斯卡( Pa ),帕斯卡与其它压力单位之间的换算关系 为: 1atm(标准大气压)=1.033at(工程大气压) =1.013105Pa =760mmHg =10.33mH2O
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。
牛顿粘性定律 牛顿在《自然哲学的数学原理》中假设:“流体两部分由于缺 乏润滑而引起的阻力,同这两部分彼此分开的速度成正比”。 即在图中,粘性切应力为
du dy
上式称为牛顿粘性定律,它表明: ⑴粘性切应力与速度梯度成正比; ⑵粘性切应力与角变形速率成正比; ⑶比例系数称动力粘度,简称粘度。
运动粘度
运动粘度的单位是 m 2 / s
ρ
常温常压下,水和空气的粘度系数分别为 水: 1 10 m / s 0.01cm / s
6 2 2
空气: 15 10 m / s 0.15cm / s
5 2 2
水 = 1 / 15 空气
• 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。
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