2019年流体力学基本知识ppt课件.ppt

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1、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

2、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

3、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

4、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=1000kg/m3ρ空气=1.2kg

5、/m32.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•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

6、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

7、度成正比”。即在图中，粘性切应力为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。运动粘度常温常压下，水和空气的粘度系数分别为运动粘度的单位是水：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。　　　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

8、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