流体力学与传热复习提纲

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1、流体力学与传热复习提纲第一章流体流动1）压强的表示方法绝对压：以绝对真空为基准的真实压强值表压：以大气压为基准的相对压强值如果绝对压小于表压，此时表压称为真空度。例题当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为。测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为。2）牛顿粘度定律的表达式及适用条件适用条件：牛顿型流体μ－流体粘度3）粘度随温度的变化液体：温度上升，粘度下降；气体：变化趋势刚好和液体相反，温度上升，粘度增大。4）流体静力学基本方程式5）流体静力学基本方程式的应用等压面及其条件静止、连续、同种流体、同一水平面6）连续性方程对于稳

2、定流动的流体，通过某一截面的质量流量为一常数：如果流动过程ρ不变，则如果是圆管，则因此管径增大一倍，则流速成平方的降低。7）伯努利方程式的表达式及其物理意义、单位不可压缩理想流体作稳定流动时的机械能衡算式对于理想流动，阻力为0，机械能损失为0，且又没有外加功，则物理意义：理想流体稳定流动时，其机械能守恒。注意伯努利方程的几种表达形式和各物理量的单位。H例题如题图所示虹吸装置。忽略在管内流动损失，虹吸管出口与罐底部相平，则虹吸管出口处的流速1）流型的判据流体有两种流型：层流，湍流。层流：流体质点只作平行管轴的流动，质点之间无碰撞；湍流：流体质点除了沿管轴作主流运动外，在其它的方向

3、上还作随机脉动，相互碰撞。流型的判据：Re<2000，流体在管内层流，为层流区；Re>4000，流体在管内湍流，为湍流区；2）流体在圆管内层流时的速度分布层流时流体在某一截面各点处的速度并不相等，在此截面上呈正态分布。在管中心处的流速最大，其最大流速与平均流速之间的关系：10）直管阻力损失的通式流体流经水平均匀的直管，（静压能的减小）（范宁公式）范宁公式的三种表达形式（压力损失、阻力损失、压头损失）11）直管内层流时的阻力损失由直管内层流时的阻力损失，可得直管内层流时的摩擦系数：例题已知某油品在园管中稳定流动，其Re＝1000。已测得管中心处的点速度为0.5m/s,则此管截面上

4、的平均速度为m/s。若油品流量增加一倍，则每米直管的压头损失为原损失的倍。（λ和流速液有关系）例题米糠油在管中作层流流动，若流量不变u,d不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失d,l不变，油温升高，粘度为原来的1/2，则摩擦阻力损失答：根据哈根-泊谡叶方程12）总阻力损失流体流通直管时存在阻力损失，流通管件、设备时，也存在阻力损失。为局部阻力系数，突然扩大时，ζ＝1；突然缩小时，ζ＝0.5。13）管路计算利用连续性方程、机械能衡算式、范宁公式、静力学方程式，计算流速、流量、轴功率等。14）流速和流量的测量仪器皮托管、孔板、转子流量计三种常见的流量计皮托管特点：1．测量的是某一点的流

5、速，而不是管截面的平均流速2．皮托管平行于管轴放置3．内管口正对流体，外管壁的小孔与流动方向垂直4．属变压头流量计孔板流量计特点：1．测量孔口处的流速2．利用孔板处静压能的不同测量流速、流量，属变压头流量计3．孔板流量计流速的计算公式：C0为流量系数转子流量计特点：1．倒锥形的玻璃管2．测量时转子上下截面的压差不随流量变化，但截面却发生变化，属变截面的流量计3．读数读最大投影面积处4．转子流量计用20℃水或者20℃、1atm下的空气进行标定，如果测量其它流体或者非此状态下的空气，需要重新标定。例题用泵将密度为850kg/m3，粘度为0.190Pa•s的重油从贮油池送至敞口高位槽

6、中，升扬高度为20m。输送管路为φ108×4mm钢管，总长为1000m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数R＝500mm。孔流系数C0＝0.62，水的密度为1000kg/m3。试求：(1)输油量是多少m3/h？(2)若泵的效率为0.55，计算泵的轴功率。解：孔径处流速在贮油池液面1－1’与高位槽液面2－2’间列柏努利方程式,并以截面1－1’为基准水平面，得其中将上列数值代入柏努利方程式，并整理得管内油流速（注意：管径为108-4*2＝100mm）16m3m例题用泵将20℃水从敞口贮槽送至表压为1.5×105Pa的

7、密闭容器，两槽液面均恒定不变，各部分相对位置如图所示。输送管路尺寸为f108×4mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m（各段管长均包括所有局部阻力的当量长度）。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa，两测压口的垂直距离为0.5m，忽略两测压口之间的阻力，摩擦系数可取为0.02。试求：(1)阀门3/4开度时管路的流量(m3/h)；(2)压强表读数（Pa）；(3)泵的压头（m）；(4)若泵的轴功率为10kW，求泵的效率；(5)若离心泵运行一年后发现有气缚现象，试分析其原因