一级建造师《机电工程》重难点复习

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、流体的基本物理性质

——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.比容：密度的倒数，

V=1/ρ，单位为m3/g

3．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(00C，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点取在容器的液面上，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）。

——提醒：

以上为工程中现场液柱测量压力的依据。

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。

对于定态流动系统流入系统的质量流量应等于流出系统的质量流量。

即：

对于圆形管道，

V1/V2=A2/A1=(d2/d1)2

不可压缩流体在圆形管道中任意截面的流速与管内径的平方成反比。

——提醒：

上述结论要清楚，由于工程中基本为圆形管道。对于圆形管道：

V1/V2=A2/A1=(d2/d1)2；

不可压缩流体在圆形管道中任意截面的流速与管内径的平方成反比。

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。

gZ1+ v21/2+ p1/ρ+w e=gZ2+ v22/2+ p2/ρ+g∑h f

除g

Z1+ v21/2g+ p1/ρg+ h e =Z2+ v22/2g+ p2/ρg+∑h f

式中：以下内容要掌握

Z——位压头,又称为位头(米流体柱);

v2/2g——动压头,又称为速度头(米流体柱);

P/ρg——压力能,以压头形式表示,称为静压头(米流体柱);

he=we/g——外加功,以压头形式表示,称为有效压头(米流体柱);

∑hf——压头损失(米流体柱)。

——提醒：

掌握上述动能、位能、压力能的转换规律。

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1H411023熟悉热力系统工质能量转换关系

一、热力学常用参数

热力学的三个基本状态参数：

压力(压强)

温度(热力学温标)

比容(与密度互为倒数)；

内能；

焓。

二、基本热力过程

1.热力过程:热力系统由其初始平衡状态,经过一系列中间状态变化达到另一新的平衡状态,其中间的物理变化过程即为热力过程。

注意：常见的基本热力过程有:

(1)定压过程:

热力系统状态变化过程中,工质的压力保持不变。如工质在锅炉内的吸热过程。

(2)定温过程:

热力系统状态变化过程中,工质的温度保持不变。如工质在凝汽器内的放热过程。

(3)定容过程: