2012能源管理师培训课件(热能) 第一篇 热能基础知识 第二章 流体力学基础

1、第一篇 热能基础知识 第二章 流体力学基础,第一节 基本概念,1、基本性质, 压缩性，膨胀性； 粘性；气体-液体 动力粘度、运动粘度的关系？ 液体、气体粘度随温度的变化？, 表面张力，毛细力；, 表面力，（压力、切向力）；质量力； 重力是质量力还是表面力？ 表面力和质量力的区别和特点？,流体定义(力学角度); 特点：（流动性、易变形）,第二节 流体静力学,1、流体静压强,绝对压强、相对压强、真空； 要求会进行相互之间的换算,2、平面和曲面总压力,压力的分解； 要求会计算总压力及其方向,p2 = p1 + g ( z1 z 2 ),第三节 流体动力学 1、研究方法,拉格朗日法，欧拉法；,2、流体

2、的分类,（1）按流体性质：理想-粘性， （2）按流动特征：层流-紊流，有旋-无旋； 定常-非定常；可压缩-不可压缩； 等熵-非等熵；超声速-亚声速；,（3）按流动空间：内部-外部，多维；,3、基本概念 迹线-流线； （定常流动：迹线与流线重合，不随时间变化） 流管-流束； 缓变流-急变流； 有效截面，流量，平均流速；,4、基本方程 （1）连续性方程 （2）动量方程：（要会计算；控制体的建立； 质量力不包括在公式左边）,1u1 A1 = 2u2 A2,gz1 + + = gz2 + +,（3）能量方程 理想流体的伯努利方程,粘性流体总流伯努利方程 考虑粘性，均为不可压缩流体 动能修正系数的选取（

3、层流、紊流）,2,2 2,p2 ,u1 p1 u2,u,第四节 流动阻力和能量损失 1、流动阻力与损失,局部阻力损失,2、流动状态 层流，紊流， 工程上，圆管临界 Re=2000；,l u 2 d 2,沿程阻力损失 h f = ,2 2g,h j = ,3、圆管沿程阻力系数计算,层流： 64/Re,紊流：与粗糙度有关,4、非圆管道沿程损失,水力半径，当量直径：de=4A/x=4R,问题： 1、雷诺数的计算公式？ 2、流体流动的沿程阻力损失与管径的关系？ 3、流体层流流动的沿程阻力损失与流速的关系？ 4、流体层流流动的沿程阻力系数与流速的关系？ 5、非圆管道的水力半径、当量直径的计算一定要会。

4、（特殊情况：明渠）,5、不可压缩流体的二维流动,边界层概念；理想流动，粘性流动；,平板边界层； 曲面边界层；,问题： 1、流动边界层内的流体是粘性流体还是理想流体？ 2、流动边界层内的流动一定是层流吗？ 3、引入流动边界层对流动分析有什么优越性？ 4、绕流物体阻力的组成？,第五节 气体流动基础,1、基本概念,热力学过程，声速，马赫数，滞止参数； （马赫数计算中要用当地声速）,2、基本方程,连续性方程,稳定流动能量方程 理想气体过程方程 声速方程,3、流速改变的几何条件,dA/A = (M2 1)dc/c,喷管，扩压管-截面与流速的关系。,M0， 应该 dA 1 时，dc0， 应该 dA 0,4、喷管的计算,出口流速： h0 = h1+ cf12/2,临界状态，临界压力比：,（pcr/ p0）= 2/ (k+1)k/k-1,喷管外形选择：,忽略进口速度，pbpcr渐缩；pbpcr缩扩；,流量计算；,第六节 泵与风机,1、种类,叶片式、容积式； 2、主要工作原理,叶片式：离心式，轴流式，斜流式； 容积式：往复式，回转式,3、主要性能