建筑设备复习资料完整版(DOC)

第1篇建筑设备技术基础知识1第1章流体运动的基本规律1.1流体的主要物理性质1流体的种类:液体气体流体的特征:1.具有流动性2.不能承受拉力3.不能承受剪切力4.能承受压力注：在建筑设备中，给水、排水、采暖、燃气、通风与空调工程的介质都是流体。

1.1.1质量密度和重力密度2【特别提示】流体的质量密度和重力密度随温度和所受压力的变化而变化，即同一流体的质量密度和重力密度不是一个固定值；实际工程中，液体的质量密度和重力密度随温度和压力的变化而变化的数值不大，可视为固定值；气体的质量密度和重力密度随着温度和压力的变化而变化的数值较大，不能视为固定值。

1.1.2流体的压缩性和热胀性2液体分子之间的间隙很小，在很大的外力作用下，其体积只有极微小的变形，一般计算时可看成是不可压缩流体。

气体分子之间的间隙大，分子之间的引力很小，气体的体积随压强和温度的变化是非常明显的，故称为可压缩流体。

【特别提示】实际工程中，气体在速度较低时，流动过程中压强和温度变化较小时，可看作是不可压缩流体，不考虑空气的压缩性和热膨胀性。

1.1.3流体的黏滞性4黏滞性：流体运动时，由于内摩擦力的作用，使流体具有抵抗相对变形的性质。

1流体黏性的大小，不仅与流体种类有关，还与流体的温度和所受压力有关。

2实验证明，水的黏滞性随温度的增高而减小，而空气的黏性却随温度的增高而增大。

1.2流体运动的参数、分类和模型61.2.1描述流体运动的几个主要物理参数6压力（p）：理想流体之间相互的作用力称为压力。

压强：单位面积上的压力称为压强。

（流体运动时的压强称为动压强；静止时，流体之间相互作用的压强称为静压强。

）流量：单位时间内流体通过过流断面的流体量。

（流量可以用体积流量和质量流量表示，一般用的的是体积流量Q，单位为m3/s或L/s。

）1.2.2流体运动的分类与模型（1）流线与迹线流线：同一时刻通过连续质点绘制的曲线；迹线：同一质点在连续时间内的运动轨迹。

√某点的流速方向即为该点的切线方向；√流线不能相交或转折，只能是一条光滑的曲线或直线；√流线越疏，流速越小；流线越密，流速越大。

（2）压力流与无压流压力流：流体在压差作用下流动时，整个流体的周界与固体壁面都接触，流体无自由表面。

（如：室内给水系统的水流动，空调工程中风管道中的空气流动，供热工程中热水或蒸汽在流动等都是压力流。

）无压流：也称重力流，流体的部分周界与固体壁面相接触，另一部分周界与空气相接触。

（如：污水排水在管道中的流动，天然河流的流动等都是无压流。

）压力流和无压流的图解如下图所示。

压力流无压流无压流（3）恒定流与非恒定流恒定流：各点的流速方向和流线图不随时间变化，流线与迹线相重合；非恒定流：各点的流速方向和流线图可随时间变化，流线与迹线不一定重合。

【特别提示】在实际工程中所接触的流体流动，都可以视作恒定流动，给分析和计算带来很大方便。

（4）均匀流与非均匀流均匀流：流线是平行直线的流动状态；（如：长直管中的流动）非均匀流：流线是非平行直线的流动状态。

（如：收缩管、扩大管或弯管的流动）（5）流管与总流及流动模型流管：在流场中取一垂直于流速方向的微小面积d A，并在d A面积上各点引出流线形成一股由由流线组成的流束称为流管；总流：微元流管的总和。

（如：水管中的水流、风管中的气流）在研究流体运动的基本规律中，其流动模型通常要考虑以下几点：总流代表实际流体；忽略黏滞性通常不考虑流体的压缩性和热胀性1.3一维流体恒定流的连续性方程8恒定流：流体是连续的介质。

连续性方程的依据：质量守恒定律。

√由质量守恒定律可以得出，通过断面Ⅰ-Ⅰ的质量流量与断面Ⅱ-Ⅱ的质量流量相等：即ρ1Q1＝ρ2Q2√当流体不可压缩时，ρ为常数：Q1＝Q2√又由于Q＝v A：v1A1＝v2A21.4一维流体恒定总流能量方程9能量方程的依据：能量守恒和能量转换定律。

流体有三种能量即位能、压能和动能。

当流体在管道中流动时，这三种能量的总和保持不变。

在理想流动的某管段上取两个断面1-1和2-2，该两个断面上的三种能量之和是相等的。

1.5流体阻力和流动状态12●1.5.1流体流动的两种状态●√层流：水流是成层成束的流动，各流层间并无质点参混。

●紊流：各流层间质点相互参混。

流体的流动状态可以用雷诺数R e来判别1.5.2流动阻力和水头损失的两种形式13（1）沿程阻力和沿程水头损失√沿程阻力：由于流体的黏滞形成阻碍流体运动的摩擦阻力。

√沿程水头损失（h f）：克服沿程阻力所造成的能量损失。

（2）局部阻力和局部损失√局部阻力：当流经如三通、弯头、阀门等管道中管件和附件时，对流体形成局部阻力。

√局部水头损失（h j）：克服局部阻力而造成的能量损失。

（3）总水头损失：第2章传热原理22●传热学的性质和地位：●√传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。

●√是学习采暖和空调工程的基础。

●例：在供暖工程中，供暖热负荷的确定需要计算围护结构的传热量，建筑物的围护结构传热主要是通过外墙、外窗、外门、顶棚和地面。

通过围护结构的热传递需要经历三个阶段：1)热量由室内空气以对流换热和物体间的辐射换热的方式传给墙壁的内表面。

2)墙壁的内表面以固体导热的方式传递到墙壁外表面。

3)墙壁外表面以对流换热和物体间辐射换热的方式把热量传递给室外环境。

●传热的三种基本形式：热传导热对流热辐射2.1导热●2.1.1导热22√凡是有温差的地方，就会有热传导。

√热量总是自发地由高温物体传递到地温物体。

√必须有物体的直接接触，才有导热的发生。

●2.1.2导热量22●√导热量:通过壁体的导热量与壁两侧的温差和面积成正比，与壁的厚度成反比，并与材料的导热系数有关。

2.2热对流和对流换热25●2.1.1热对流●热对流只发生在流体中。

热对流时，流体与壁面相接触，同时伴有导热的存在。

●2.1.2对流换热●对流换热：在工程实际中所遇到的传热问题，往往是流体与固体壁面接触时的换热，既有热对流又有导热的存在，这种情况称为对流换热过程。

●对流换热可分为：受迫对流自然对流2.3热辐射及辐射换热26●2.3.1热辐射●热辐射：依靠物体表面向外发射射线来传递能量量。

●物体表面每平方米每秒对外辐射的热量称为辐射力E，其大小与物体表面性质和温度有关。

●辐射能投射到物体上的能量，部分被吸收，部分被反射，部分被穿透。

三者的百分比以α、ρ、τ表示，且α+ρ+τ=1。

●√辐射换热不需要物体直接接触；●√在热辐射过程中伴随着能量形式的转换(物体内能-电磁波能-物体内能)；●√无论温度高低，物体都在不停的发射电磁波能。

2.4传热过程及传热系数28●2.4.1稳定传热过程●√传热过程的热阻等于热流体、冷流体的换热热阻及壁的导热热阻之和。

●√传热热阻的大小与壁两侧流体的性质、流动情况、壁的材料、面积、形状等许多因素有关。

●√从传热过程来看，建筑设备工程中的传热可分为两种类型：一是增强传热，二是减弱传热。

（如：增强采暖工程中暖气片的换热能力，可以减小设备的尺寸；减少建筑物围护结构的传热，可以起到建筑室内保温的效果。

）第3章电工基础知识3.1电流、电压、电阻与电功率31●3.1.4电路32●电路:通常由电源、负载以及连接电源和负载的中间环节三部分组成。

【特别提示】√除电源以外的电路称为外电路（其电流方向是从正极指向负极），电源内部的电路称为内电路（其电流方向是从负极指向正极）；√电路有三种状态：通路、断路、短路（短路是一种严重的故障）。

●电路的作用：●√1)电能的输送和转换●解决这方面的问题，就是通常所说的电力工程，它包括发电、变电、输电、配电、电力的照明用电，以及交直流电之间的整流和逆变等。

●√2)信息的传递和处理●这一类电路中，虽然也有能量的输送和变换问题，但其量值很小，人们关心的是如何准确地传递和处理信息，保证信息。

●3.1.1电源与电流31√负载：是电路中消耗电能的器件或设备，是将电能转化为其他形式能量的装置（如：电灯、电动机、电镀槽、扬声器等。

）√中间环节：是传送、分配和控制电能的部分，主要包括导线、熔断器、开关等。

●3.1.2电位、电压(U)与电动势(E)●√电位：某点的电位是指电场力将单位正电荷从该点移到参考点（零点位）所做的功。

(表示电场中某一点所具有的电位能。

)●√电压(U)：两点的电位差，即电场力从A点移到B点所做的功，单位为伏特（V）。

●√电动势(E):在电源内部，分离电荷使电源两个极上堆积大量的正、负电荷形成的电位差，而维持电位差的能力称为电动势(E)，单位为伏特（V）。

(电动势的方向由负极指向正极。

)●●3.1.3电阻(R)●√电阻(R)：导体阻碍电流通过的能力，称为电阻，用R表示，单位为欧姆（Ω）。

●电阻与物体的导电性能、截面积、导线长度和温度有关。

●R=ρ·l/A●3.1.5欧姆定律33●电动势和电压的正方向如果和电流方向一致，取正号，否则取负号。

I=（±E±U）/R√（3）单一闭合回路的欧姆定律●3.1.6电功与电功率(P)●√电功：电流在一段时间内通过电路中负载所消耗的功，相当于在时间（t）内，该电路中电压、电流形成的电场力所做的功，单位为焦耳（J）。

●计算式：W=U I t=I²R t√电功率(P)：单位时间内电流在电路中所做的功，单位为J/s，或瓦特（W）。

●计算式：P=W/t=U I t/t=U I=I²R●3.1.7克希荷夫定律●克希荷夫定律：任一瞬时，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，●即：∑I入=∑I出●如果规定流入节点的电流为“+”，流出节点的电流为“-”，则上式可改写为：∑I=0I1+I2-I3=03.3直流电路与交流电路393.3.1直流电路●（1）电路的串联●3.3.2直流电路●（2）电路的并联3.3.3交流电源与交流电路●√交流电：大小和方向均随时间作周期性变化且平均值为零的电动势、电压和电流统称为交流电。

●√正弦交流电：随时间作正弦规律变化的电动势、电压和电流，称为正弦交流电。

3.3直流电路与交流电路●3.3.3交流电源与交流电路√1）周期：正弦交流电完成往复变化一周所需的时间叫周期，用字母T表示，单位为秒(s)。

周期大，波形变化慢；周期小，波形变化快。

√2）频率：每秒时间内正弦交流电往复变化的次数叫频率，用字母f表示，单位是赫兹(H z)。

●√频率与周期是互为倒数关系。

√6）交流电的大小●√瞬时值：交流电在任一时刻的实际值叫瞬时值，瞬时值是不停地随时间变化的，是时间的函数。

（如：u、i、p分别表示交流电压、电流及功率的瞬时值。

）●√最大值：交流电在变化过程中所出现的最大瞬时值叫最大值，也就是正弦量的振幅，用大写字母并加注角标m表示。

（如：U m、I m分别表示正弦交流电压和电流的最大值。