材料工程基础复习指南.doc

材料工程基础课程复习指南材料工程基础课程复习指南1 流体力学基础1.1 流体力学概述1、流体的概念及流体的最基本特性2、流体力学中的主要力学模型流体连续介质模型、不可压缩流体模型、理想流体模型。3、流体的物理力学性质及其表征的物理量：惯性（密度与重度的关系）、压缩性与膨胀性4、流体的黏滞性、牛顿内摩擦定律内容、流体的动力黏性系数与运动黏性系数及其相互换算、影响流体黏滞性的因素；举例说明牛顿流体与非牛顿流体。5、作用于流体上的力1.2 流体静力学1、流体静压强定义、流体静压强的两个重要特性2、流体静力学基本方程式数学表示式、各项意义、方程适用条件（同种、连续、静止，质量力仅为重力）及其应用方法。 3、等压面的定义及其重要特性（质量力与等压面正交）、仅重力作用下水平面为等压面，构成等压面的条件4、压强的两种计算基准：绝对压强与相对压强。完全无气体存在的空间称为绝对真空。5、压强的量度单位：(1)从压强的基本定义出发、液柱高度、标准大气压、工程标准大气压(2)1atm=101.325kPa =760mmHg=10.33mH2O(3)1at=1kgf/m2=735.6mmHg=10.00mH2O6、压强的静力学测量原理及计算方法1.3 流体动力学1、研究流体流动的两种方法及各自特点：拉格朗日法与欧拉法。2、流体动力学的一些基本概念：恒定流与非恒定流、流线与迹线及其区别、过流断面与当量直径、点流速与平均流速。3、连续性方程及其适用条件： 4、渐变流概念及其过流断面的流体动压强分布规律5、实际流体总流伯努利方程式的表示式、各项意义、方程适用条件及其应用方法。6、过流断面上的测压管水头的定义：位置水头+压强水头7、总流伯努利方程的应用注意事项：(1)过流断面选取(2)基准面选取(3)压强选取(4)动能修正系数的确定(4)能量损失的计算h。1.4 流动阻力和能量损失1、流体流动的两种流动状态及各自特点及其判断方法。2、流体流动处于层流及紊流状态下过流断面上流速分布规律、动能修正系数的值。3、流体流动过程中能量损失的类型及其计算公式： (1)沿程阻力损失hl(2)局部阻力损失hm(3)流体流动产生能量损失的原因(4)减小流动能量损失的措施。4、尼古拉兹粗糙管的来源、绝对粗糙度(e)与相对绝对粗糙度(e/d)5、尼古拉兹实验的结论（5点）：(1)层流：(2)过渡流：l=f2(Re)(3)水力光滑管： l=f(Re)(4)紊流过渡区：l=f(Re，e/d)(5)紊流粗糙区(阻力平方区)：l=f(e/d)6、实际管道的沿程阻力系数及其影响因素、水力光滑管与水力粗糙管7、尼古拉兹实验曲线与莫迪图的结构与特点（5点）及使用方法。1.5 管路计算基础1、管路阻力数S及其计算管路阻力数SH管路阻力数SH的单位：s2/m5流量、扬程（风压）与管路阻力数S关系。H=SHqV22、管道沿程阻力损失、局部阻力损失及简单管路的计算3、管路的串联与并联特点1.6 相似性原理与量纲分析1、保证两个流动问题的力学相似条件两个流动几何相似、运动相似、动力相似以及两个流动的边界条件和起始条件相似。2、各个相似准数的表达式及其含义欧拉准数(Eu)、弗劳德准数(Fr)、雷诺准数(Re)、努塞尔准数(Nu)、格拉晓夫准数(Gr)、普朗特准数(Pr)3、相似三定律4、相似律雷诺模型律、弗劳德模型律1.7 窑炉系统内气体力学的流动1、两气体伯努利方程的表达式、各项计算方法与意义、相互转换关系及方程式适用条件：2、垂直分流法则的内容及其适用条件。3、烟囱自然排烟的工作原理、影响烟囱抽力的因素，可由下述公式讨论：4、烟囱设计注意事项，几座窑同时合用一个烟囱排烟情况考虑。5、高压气体流动：拉伐尔管适用条件1.8 泵和风机1、离心风机与离心泵结构，特别重视出口安装角b2，划分泵与风机的叶轮叶型及其意义。2、离心风机与离心泵的工作原理 (从四个方面阐述：动力、离心、动能变静压能、负压)。3、离心风机与离心泵的性能参数及其相互关系、风机启动应注意事项4、比转数的概念、相关规定、实用意义及计算对于泵：； 对于风机：5、离心泵的气蚀现象、产生的原因。6、允许吸上真空度的修正方法及泵的安装高度计算。(1)修正方法：Hs=Hs-(10.33-ha)+(0.24-hv)(2)泵的安装高度计算。7、选用泵与风机应同时满足的要求、泵与风机的选择步骤。2 传热学基础2.1 传导传热1、传热的推动力及传热三种基本方式的相关概念2、导热的基本概念：温度场、温度梯度、热流量与热流密度3、导热的基本定律(傅里叶定律):或4、导热系数（亦称为热导率）的概念、影响材料导热系数的因素，会解释日常生活的一些例子。5、导温系数的概念与意义6、稳定态导热的分析与计算固体壁类型温度分布热阻形式传热量形式平壁圆筒壁球壁2.2 对流换热1、对流换热的概念及影响对流换热的因素，会解释日常生活的一些例子。2、对流换热的基本定律(牛顿冷却定律)：或3、速度边界层与热边界层的概念。4、与对流换热有关的一些相似准数的表达式及其意义，如：Re、Gr、Pr、Nu5、定性尺寸、定性温度与特征速度的确定。6、各种对流换热现象所涉及的特征数方程中的各项意义。2.3 辐射换热1、热辐射的概念与热辐射的特点。2、热辐射 “三率”的定义与含义：吸收率、反射率与透过率3、辐射的几个基本概念：辐射力、光谱辐射强度(单色辐射强度)4、黑体辐射的基本性质与人工黑体5、黑体辐射定律的各式意义：普朗克定律、维恩偏移定律、斯蒂芬-波尔茨曼定律、兰贝特定律与基尔霍夫(亦称克希霍夫)定律 6、黑度(辐射率)、单色黑度(单色辐射率) 、灰体7、两个物体间辐射角系数的概念与角系数的几个性质8、两个灰体之间辐射换热的热阻数学表达形式及其意义、两个灰体之间辐射换热的辐射网络图9、辐射换热的强化与削弱10、气体辐射与吸收的特点11、会计算两个物体间的辐射换热：2.4 传热过程 1、会解释传热过程。2、综合换热系数(亦称表面传热系数)与对流换热系数、辐射换热系数的相互关系、辐射换热系数的计算3、传热过程分析(1)平壁的内、外热阻形式、热流密度计算：(2)圆筒壁的的内、外热阻形式、单位长度传热量计算：3 燃料及其燃烧计算3.1 燃料的种类及其组成1、根据状态不同燃料的种类、气体燃料的可燃成分与有害成分。2、液体燃料的种类及特性参数以及相互关系。3、按照形成年代划分，煤的种类及各自特点，材料工业所用燃料种类。4、燃料的化学组成及其对燃料性质的影响5、固（液）体燃料的成分表示方法，固（液）体燃料组成表示基准及其相互换算关系：收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。各种“基”的换算系数K已知“基”收到基(ar)空气干燥基(ad)干燥基(d)干燥无灰基(daf)收到基(ar)1空气干燥基(ad)1干燥基(d)1干燥无灰基(daf)16、气体燃料的化学组成和表示方法3.2 燃料的性质1、燃料的发热量概念及其测定方法、低位发热量与高位发热量的关系。2、标准燃料的概念3.3 燃烧计算1、燃料燃烧所需空气计算：理论空气量与实际空气量。(1)固体与液体燃料(2)气体燃料2、烟气量及烟气组成计算：(1)理论烟气量与理论烟气组成计算对于固体与液体燃料：对于气体燃料： (2)实际