1H411020流體力學特性和熱功轉換關系

　　1H411021掌握流體的物理性質

　　一、流體的密度、比容、相對密度(比重)

　　1.密度：單位體積流體所具有的質量，稱為流體的密度。以ρ示之，單位為g/m3。

　　注意：

　　1)溫度對液體的密度有一定的影響，故在查閱液體密度時應注明溫度條件。

　　2)液體可視為不可壓縮流體;

　　3)氣體因具有可壓縮性及膨脹性，其密度隨溫度、壓力的變化而變化較大，為可壓縮體。

　　2.相對密度：物質的密度與標準物質的密度之比，稱為相對密度。

　　對于固體和液體，標準物質選用40的水;

　　對于氣體多采用標準狀況(00 C，1.01325×lO5 Pa)下的空氣。

　　二、流體的壓力

　　流體單位面積上所承受的垂直作用力，稱之為靜壓強;習慣上稱為壓力;以符號p表示。而流體的壓力P稱為總壓力。

　　p= P/A

　　式中：p——流體壓力(N/m2或Pa);

　　P——垂直作用于面積A上的總壓力(N);

　　A——作用面的表面積(m2)。

　　1.絕對壓力：流體的真實壓力。

　　2.表壓：流體絕對壓力高于外界大氣壓力的數(shù)值。當流體絕對壓力高于外界大氣壓力時,安裝在設備上的壓力表的讀數(shù)即為表壓。

　　表壓= 絕對壓力+大氣壓力(當?shù)?

　　3.真空度：當設備內流體壓力低于外界大氣壓力時,安裝在設備上的真空表的讀數(shù)即為真空度。真空度與絕對壓力的關系為:

　　真空度=大氣壓力(當?shù)?一絕對壓力

　　三、流體的黏度

　　——黏度特性

　　液體的黏度隨溫度的升高而降低,氣體的黏度隨溫度的升高而增大;

　　在同樣流動情況下,流體的黏度越大,流體流動時產生的內摩擦力越大。

　　——溫度和粘度將會影響液壓件的密封性能。

　　1H411022掌握流體機械能的特性

　　一、流體靜力學基本方程：

　　描述靜止流體內部的壓力與所處位置之間的關系。

　　流體靜力學方程： Z1+ p1/ρg= Z2 p2/ρg

　　其中：

　　Z1、Z2—分別為1、2兩點相對于某一基準面的高度;

　　p1、p2—分別為1、2兩點間壓力

　　1)如果將1點取在容器的頁面上，且液面上方的壓力為p0，則1、2兩點間的垂直距離為h= Z1- Z2, ，2點的壓力為：

　　p2= p0+ρg h;

　　2)流體靜力學方程：(p2—p0)/ρg= h，即表明壓力或壓力差可用液柱高度表(h= Z1- Z2)。

　　三、流量與流速

　　流量與流速的關系：

　　體積流量Q與平均流速v的關系: V=Q/A

　　質量流量G與平均流速v的關系:V=G/(A×ρ)

　　式中ρ流體的密度(Kg/m3)。

　　切記

　　一般液體的流速為1一3m/s,低壓氣體流速為8一12m/s。

　　四、定態(tài)流動系統(tǒng)的質量平衡

　　定態(tài)流動:

　　流體在流動過程中,任一截面處的流速、流量和壓力等有關物理參數(shù)都不隨時間變化,只隨空間位置變化。

　　為處理工程設計問題， 一般將相應工程問題按條件簡化為定態(tài)流體。

　　五、定態(tài)流動系統(tǒng)的機械能平衡——伯努利方程

　　在定態(tài)流動系統(tǒng)中,動能、位能、壓力能在流動過程中可以相互轉化,其變化規(guī)律符合定態(tài)流動系統(tǒng)的機械能衡算方程,定態(tài)流動系統(tǒng)的能量衡算方程式為:——即伯努利方程。