1、目录12 流体静压强及其分布规律13 流体流动的基本知识14 流动阻力和水头损失11 流体的主要物理性质11 流体的主要物理性质 一、密度和容重1 1、单位体积物质的量、单位体积物质的量 密度密度和容重和容重均为描述单位体积物质的量均为描述单位体积物质的量的指标。的指标。2 2、建筑设备对、建筑设备对、的认识的认识 、随温度随温度T T、压强、压强P P 变化而有微量变化，变化而有微量变化，但建筑设备工程中一般认为但建筑设备工程中一般认为、为定值，只有为定值，只有在自然循环热水、水击现象中认为是变值。在自然循环热水、水击现象中认为是变值。VMgVgMVG二、流体的粘滞性 1 1、概念、概念 流
2、体流动过程中，各部分运动不一致，各部流体流动过程中，各部分运动不一致，各部分之间存在着内摩擦力，也叫粘滞力（粘滞性）。分之间存在着内摩擦力，也叫粘滞力（粘滞性）。粘滞力使流体内部存在着相互影响运动趋势的性粘滞力使流体内部存在着相互影响运动趋势的性质。质。管道中断面流速分布2 2、粘滞性大小影响因素、粘滞性大小影响因素 粘滞性大小受压强影响较小，主要影响因粘滞性大小受压强影响较小，主要影响因素是流体种类和环境温度。温度升高粘性降低，素是流体种类和环境温度。温度升高粘性降低，温度降低粘滞性升高。温度降低粘滞性升高。3 3、粘滞性存在的意义、粘滞性存在的意义 静止流体不显示粘滞性，流体流动时，粘静止
3、流体不显示粘滞性，流体流动时，粘滞性会使流体损失能量。滞性会使流体损失能量。三、压缩性膨胀性1 1、液体难于压缩、膨胀、液体难于压缩、膨胀 压强在压强在1 1100100atmatm之间，每增加之间，每增加1 1atmatm，水的，水的体积减少体积减少2 2万分之万分之1 1，温度，温度9090100100之间，每增之间，每增加加11，水的体积增加万分之，水的体积增加万分之7 7。2 2、气体易于压缩、膨胀，但流动状态的气体不、气体易于压缩、膨胀，但流动状态的气体不可压缩。可压缩。RTp当温度不过低、压强不过高、流速不过高时，当温度不过低、压强不过高、流速不过高时，能量损失较少，压强能量损失较
4、少，压强p变化不大。因变化不大。因R为常数，为常数，T 变化不大，故密度变化不大，故密度不变。不变。建筑设备中对流体的认识:建筑设备中一般认为流体流动过程中具有建筑设备中一般认为流体流动过程中具有粘滞性，且不可压缩（除液击、热水循环外），粘滞性，且不可压缩（除液击、热水循环外），为研究方便，经常将流体看作内部全充满的均为研究方便，经常将流体看作内部全充满的均质的连续体，因此可以通过研究质点（无数分质的连续体，因此可以通过研究质点（无数分子组成，有一定的体积和质量）规律，进而推子组成，有一定的体积和质量）规律，进而推广到全局。广到全局。12 流体静压强及其分布规律 一、静压强及其特性1 1、静压
5、强概念、静压强概念 静压强静压强 p p 为单位面积为单位面积上的静压力上的静压力 P P，当作，当作用面积无限小时形成点压强用面积无限小时形成点压强 pa。2 2、静压强特性、静压强特性 流体静压强总是垂直并指向作用面流体静压强总是垂直并指向作用面静止流静止流体不抗拉不存在粘滞力。体不抗拉不存在粘滞力。任意一点各方向上静压强值相等任意一点各方向上静压强值相等流体不可流体不可压缩。压缩。PLimpa0二、静压强分布规律 物理意义：液体内部任意一点的强值的大物理意义：液体内部任意一点的强值的大小，仅与液体表面、该点与液面垂直高差及液小，仅与液体表面、该点与液面垂直高差及液体的容重有关。体的容重有
6、关。推广为普遍规律：推广为普遍规律：三、压强应用1 1、绝对压强、相对压强、真空值概念、绝对压强、相对压强、真空值概念绝对压强绝对压强P Pj j：以绝对真空为压强零点的压强值。：以绝对真空为压强零点的压强值。相对压强相对压强P Px x：以大气压为压强零点的压强值。：以大气压为压强零点的压强值。真空值真空值P Pk k：当绝对压强小于大气压时，大气压：当绝对压强小于大气压时，大气压 与绝对压强的差值。与绝对压强的差值。PPPPP大气压绝对真空b2 2、压强度量单位、压强度量单位定义出发：定义出发：1 1Pa=1=1N N/工程大气压的倍数：工程大气压的倍数：以液柱高度表示：以液柱高度表示：m
7、mHmmH2 2O O3 3、压强测量、压强测量液柱测压计，金属压力表、真空表液柱测压计，金属压力表、真空表金属压力表水2m1m1m水水气气气水银例：分析如图密闭容器内气体的压强。例：分析如图密闭容器内气体的压强。13 流体流动的基本知识一、流体流动的基本概念1 1、研究流体常用名词、研究流体常用名词流线：是指同一时刻不同质点所组成的运动的方流线：是指同一时刻不同质点所组成的运动的方向线。该线的切线方向为质点该时刻的流向线。该线的切线方向为质点该时刻的流速方向。速方向。迹线：流体质点在连续时间内运动的轨迹。迹线：流体质点在连续时间内运动的轨迹。流线2 2、流体的流动状态、流体的流动状态按流动要
8、素是否随时间变化按流动要素是否随时间变化分类分类恒定流恒定流非恒定流非恒定流按流线是否是平行直线按流线是否是平行直线分类分类均匀流均匀流非均匀流非均匀流按流动时的承压情况分类按流动时的承压情况分类有压流有压流无压流无压流3 3、流体流动参数、流体流动参数过流断面过流断面 ：流体流动时，与流线正交的断面称为过流断面。流体流动时，与流线正交的断面称为过流断面。流速流速V V：单位时间内流体前进的距离。分质点流速、平单位时间内流体前进的距离。分质点流速、平均流速等描述方法。均流速等描述方法。流量流量Q QV V 单位时间内通过过流断面的流体体积称为流体单位时间内通过过流断面的流体体积称为流体的体积流
9、量，一般用的体积流量，一般用Q Q 表示，单位为表示，单位为L/sL/s。二、恒定流的连续性方程流体力学从微观入手得到整体结论。流体力学从微观入手得到整体结论。（元流与总流）元流与总流）由于：由于：（1 1）恒定流中元流形状及各点流速不随时间变化）恒定流中元流形状及各点流速不随时间变化（2 2）流体为连续介质）流体为连续介质（3 3）流体不能从元流侧壁流入流出）流体不能从元流侧壁流入流出 所以对于管流来说，流入、流出的流体质量所以对于管流来说，流入、流出的流体质量相等。对于不可压缩流体流入、流出的体积或流相等。对于不可压缩流体流入、流出的体积或流量相同。量相同。三、恒定流总流能量方程 1 1、
10、流体的能量（以单位重量流体的能量来计）、流体的能量（以单位重量流体的能量来计）（1 1）流体的动能（流速水头）流体的动能（流速水头）单位单位m m 水柱水柱 以平均流速代替质点流速的修正系数以平均流速代替质点流速的修正系数（2 2）流体的势能（位能、压能）流体的势能（位能、压能）位能：位能：H H ；单位；单位m m 水柱水柱 压能：压能：单位单位m m 水柱水柱（3 3）总能）总能gVGMV22122P122pgVH2 2、恒定流的能量方程（伯努力方程）、恒定流的能量方程（伯努力方程）液体液体 气体气体wHpgVHpgVH2222121122wHpgVpgV2221212214 流动阻力和水
11、头损失一、流动阻力和水头损失形式 沿程阻力及水头损失沿程阻力及水头损失 局部阻力及水头损失局部阻力及水头损失二、水头损失计算 沿程水头损失沿程水头损失 局部水头损失局部水头损失 总水头损失总水头损失gVDNLHy22gVDNLHy22gVHj22gVgVDNLHw2222hh1h2DNDN121122水水银文丘里流量计忽略忽略H Hw w，取，取=1=1则以上三式可求出管道的流速及流则以上三式可求出管道的流速及流量量（3）压强规律得：压强规律得：hhphpHgOHOH221122设设1-11-1、2-22-2断面水流速为断面水流速为V V1 1、V V2 2，则根据连续性方程：则根据连续性方程：2221214141VDNVDN（1）wHpgVHpgVH2222121122（2）建立建立1-11-1、2-22-2断面能量方程：断面能量方程：本章思考题：1 1、何为流体的粘滞性？粘滞性的影响因素有哪些？、何为流体的粘滞性？粘滞性的影响因素有哪些？粘滞性会导致什么结果？粘滞性会导致什么结果？2 2、建筑设备中如何看待流体？、建筑设备中如何看待流体？3 3、水头损失有哪两种形式？各应该如何计算？、水头损失有哪两种形式？各应该如何计算？4 4、绘文丘里流量计简图，推导文丘里流量计流量、绘文丘里流量计简图，推导文丘里流量计流量算公式。算公式。
