1H411020流体力学特性和热功转换关系

　　1H411021掌握流体的物理性质

　　一、流体的密度、比容、相对密度(比重)

　　1.密度：单位体积流体所具有的质量，称为流体的密度。以ρ示之，单位为g/m3。

　　注意：

　　1)温度对液体的密度有一定的影响，故在查阅液体密度时应注明温度条件。

　　2)液体可视为不可压缩流体;

　　3)气体因具有可压缩性及膨胀性，其密度随温度、压力的变化而变化较大，为可压缩体。

　　2.相对密度：物质的密度与标准物质的密度之比，称为相对密度。

　　对于固体和液体，标准物质选用40的水;

　　对于气体多采用标准状况(00 C，1.01325×lO5 Pa)下的空气。

　　二、流体的压力

　　流体单位面积上所承受的垂直作用力，称之为静压强;习惯上称为压力;以符号p表示。而流体的压力P称为总压力。

　　p= P/A

　　式中：p——流体压力(N/m2或Pa);

　　P——垂直作用于面积A上的总压力(N);

　　A——作用面的表面积(m2)。

　　1.绝对压力：流体的真实压力。

　　2.表压：流体绝对压力高于外界大气压力的数值。当流体绝对压力高于外界大气压力时,安装在设备上的压力表的读数即为表压。

　　表压= 绝对压力+大气压力(当地)

　　3.真空度：当设备内流体压力低于外界大气压力时,安装在设备上的真空表的读数即为真空度。真空度与绝对压力的关系为:

　　真空度=大气压力(当地)一绝对压力

　　三、流体的黏度

　　——黏度特性

　　液体的黏度随温度的升高而降低,气体的黏度随温度的升高而增大;

　　在同样流动情况下,流体的黏度越大,流体流动时产生的内摩擦力越大。

　　——温度和粘度将会影响液压件的密封性能。

　　1H411022掌握流体机械能的特性

　　一、流体静力学基本方程：

　　描述静止流体内部的压力与所处位置之间的关系。

　　流体静力学方程： Z1+ p1/ρg= Z2 p2/ρg

　　其中：

　　Z1、Z2—分别为1、2两点相对于某一基准面的高度;

　　p1、p2—分别为1、2两点间压力

　　1)如果将1点取在容器的页面上，且液面上方的压力为p0，则1、2两点间的垂直距离为h= Z1- Z2, ，2点的压力为：

　　p2= p0+ρg h;

　　2)流体静力学方程：(p2—p0)/ρg= h，即表明压力或压力差可用液柱高度表(h= Z1- Z2)。

　　三、流量与流速

　　流量与流速的关系：

　　体积流量Q与平均流速v的关系: V=Q/A

　　质量流量G与平均流速v的关系:V=G/(A×ρ)

　　式中ρ流体的密度(Kg/m3)。

　　切记

　　一般液体的流速为1一3m/s,低压气体流速为8一12m/s。

　　四、定态流动系统的质量平衡

　　定态流动:

　　流体在流动过程中,任一截面处的流速、流量和压力等有关物理参数都不随时间变化,只随空间位置变化。

　　为处理工程设计问题， 一般将相应工程问题按条件简化为定态流体。

　　五、定态流动系统的机械能平衡——伯努利方程

　　在定态流动系统中,动能、位能、压力能在流动过程中可以相互转化,其变化规律符合定态流动系统的机械能衡算方程,定态流动系统的能量衡算方程式为:——即伯努利方程。