专业基础知识
一、流体力学
定义:流体力学是研究流体平衡和运动的力学规律及其应用的科学。
压强有不同的量度基准
(1)绝对压强:是以完全真空为零点计算的压强,用PA表示。 (2)相对压强:是以大气压强为零点计算的压强,用P表示。
P=PA-Pa
1.1.1 考试要求
掌握流体的主要物性和流体静压强分布规律及流体动力学基本知识;熟悉管道计算原理与方法;熟悉泵和风机与网络系统的匹配 1.1.2 考试内容
(1)流体的主要物性参数
(2)流体静压强的概念及重力作用下静水压强分布规律 (3)流体动力学基本知识
① 以流场为对象描述流动概念,包括边界层、稳定流动、非稳定流动、两种流态(层流、紊流)
② 流体恒定总流的连续性方程和能量方程、柏努利方程式概念 ③ 流动阻力与能量损失的概念及减少阻力的措施 (4)管道计算:简单管路的计算方法
(5)泵和风机与网络系统的匹配:泵和风机的运行曲线、网络系统中泵和风机的工作点、离心式泵或风机的选择、气蚀
解读:
(1)流体的主要物性参数
答:1、流体的密度和容重。密度是单位体积的质量,ρ表示,kg/m3。容重是单位体积的重量,即γ,N/m3,γ=ρg。2、流体的粘滞性。(相邻流层间有相对运动,便在接触面上产生一种相互作用的力,这个力叫做流体的内摩擦力或称为粘滞力。)流体在粘滞力的作用下,具有抵抗流体相对运动的能力,称为流体的粘滞性。(静止的流体,因没有相对运动,粘滞性不显示)。3、流体的压缩性与热胀性。流体的压强增大体积缩小的性质,称为流体的压缩性。流体的温度升高,体积膨胀的性质,称为流体的热胀性。
(2)流体静压强分布规律。
1、流体静压强的方向必定沿着作用面的内法线方向。(因为静止的流体不能承受拉
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应力且不存在切应力,所以,只存在垂直于表面内法线方向的压应力—压强)2、任意点的流体静压只有一个值,它不因作用面方位改变而改变。
(3)流体动力学基本知识。
1、以流场为对象描述流动概念,包括边界层、稳定流动、非稳定流动、两种流态(层流、紊流)
层流:水流是成层成束的流动,各流层间无质点的掺混现象。 紊流:质点或液团相互掺混,流速越大,混掺程度愈烈。 流动形态用雷诺数来判断,雷诺数 Re=vd/ν
Re—雷诺数;v—圆管中流体的平均流速,m/s;d—圆管的管径,m;v—流体的运动粘滞系数
2、流体恒定总流的连续性方程和能量方程、柏努利方程式概念 连续性方程
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3、流动阻力与能量损失的概念及减少阻力的措施
沿程阻力:流体在长直管中流动,所受的摩擦阻力称为沿程阻力。 沿程水头损失:为克服沿程阻力而消耗的单位重量流体的机械能量。
局部阻力:流体的边界在局部地区发生急剧变化时,迫使主流脱离边壁而形成的漩涡,流体质点间产生剧烈地碰撞,所形成的阻力。
局部水头损失:为克服局部阻力而消耗的重力密度流体的机械能量。
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(4)管道计算:简单管路的计算方法
(5)泵和风机与网络系统的匹配:泵和风机的运行曲线、网络系统中泵和风机的工作点、离心式泵或风机的选择、气蚀
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1.2 热工(工程热力学、传热学) 1.2.1 考试要求
掌握热力学基本概念和基本定律;熟悉水蒸气和湿空气性质;掌握热量传递的三种基本方式的基本概念与基本计算方法;了解传热与换热器基本概念 1.2.2 考试内容
(1)热力学基本概念:热力参数及坐标图、功和热量、内能;焓、热力过程、热 力循环
(2)热力学第一定律的含义 (3)理想气体的概念及状态方程 (4)热力学第二定律的含义、卡诺循环
(5)水蒸气和湿空气:蒸发、冷凝、沸腾、气化、水蒸气图表、水蒸气基本热力过程、湿空气性质 (6)导热的概念 (7)对流、对流换热概念 (8)热辐射与辐射换热的概念
(9)传热和换热器的概念;平均温差的概念
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