材料工程基础复习指南.doc

材料工程基础课程复习指南
1流体力学基础
1.1流体力学概述
1、流体的概念及流体的最基本特性
2、流体力学中的主要力学模型
流体连续介质模型、不可压缩流体模型、理想流体模型。

3、流体的物理力学性质及其表征的物理量：惯性(密度与重度的关系)、压缩性与膨胀性
4、流体的黍/｛滞性、牛顿内摩擦定律内容、流体的动力黏性系数与运动黏性系数及其相互换算、影响流体黍占滞性的因素：举例说明牛顿流体与非牛顿流体。

5、作用于流体上的力
1.2流体静力学
1、流体静压强定义、流体静压强的两个重要特性
2、流体静力学基木方程式数学表示式、各项意义、方程适用条件(同种、连续、静止，质景力仅为重力)及其应用方法。

— = z2+ —=+ — = Const
Y _ Y Y
P = Po+yh
3、等压面的定义及其重要特性(质量力与等压面止交)、仅重力作用下水平面为等压面，构成等压血的条件
4、压强的两种计算棊准：绝对压强与相对压强。

完全无气体存在的空间称为绝对真空。

5、压强的量度单位：
(1)从压强的基本定义出发、液柱高度、标准人气压、工程标准人气压
(2)1 atm= 101.325kPa =760mmHg= 10.33mH2O
(3)1 at= 1 kgf/m2=735.6mmHg= 10.00mH2O
6、压强的静力学测最原理及计算方法
1.3流体动力学
1、研究流体流动的两种方法及各自特点：拉格朗FI法与欧拉法。

2、流体动力学的一些棊木概念：
恒定流与非恒定流、流线与迹线及其区别、过流断面与当最肓径、点流速与平均流速。

3、连续性方程及其适用条件：
p} u i Aj = p2uiA2MI A, = uiA^
4、渐变流概念及其过流断血的流体动压强分布规律
5、实际流体总流伯努利方程式的表示式、各项意义、方程适用条件及其应用方法。

I P\ I 也
Y 2g
6、过流断面上的测压管水头的定义：位置水头+压强水头
7、总流们努利方程的应用注意事项：
(1)过流断面选取
(2)基准血选収
(3)压强选取
(4)动能修止系数的确定
(4)能最损失的计算h。

1.4流动阻力和能量损失
1、流体流动的两种流动状态及各自特点及其判断方法。

2、流体流动处于层流及紊流状态下过流断面上流速分布规律、动能修止系数的值。

3、流体流动过程屮能最损失的类型及其计算公式：
(1)沿程阻力损失/"
(2)局部阻力损失力
(3)流体流动产生能量损火的原因
(4)减小流动能最损失的措施。

4、尼古拉兹粗糙铮的來源、绝对粗糙度(Q与相対绝対粗糙度@/d)
5、尼古拉兹实验的结论(5点)：
(1)层流：2 = 64/Re
(2)过渡流：2子(Re)
(3)水力光滑悖：E(Re)
(4)紊流过渡区：ERe，刑
(5)紊流粗糙区(阻力平方区)：
6、实际铮道的沿程阻力系数及其影响因素、水力光滑管与水力粗糙管
7、尼古拉兹实验曲线与莫迪图的结构与特点(5点)及使用方法。

1.5管路计算基础
1、管路阻力数S及其计算
/ / 、
-管路阻力数5H
■管路阻力数S H的单位：s7m5
■流量、扬程(风压)与管路阻力数S关系。

H=S.qv
2、管道沿程阻力损失、局部阻力损失及简单管路的计算
3、管路的串联与并联特点
1.6相似性原理与量纲分析
1、保证两个流动问题的力学相似条件
两个流动几何相似、运动相似、动力相似以及两个流动的边界条件和起始条件相似。

2、各个相似准数的表达式及其含义
欧拉准数(Eu)、弗劳德准数(Fr).雷诺准数(Re)、努塞尔准数(Nu)、格拉晓夫准数(Gr)、普朗特准数(PD
3、相似三定律
4、相似律
雷诺模型律、期劳徳模型律
1.7窑炉系统内气体力学的流动
1、两气体伯努利方程的表达式、各项计算方法与意义、相互转换关系及方程式适用条件：
代 1 + 〃gl + /?kl =代2 + 咕 + 久2 + W1T2
2、垂直分流法则的内容及其适用条件。

3、烟囱自然排烟的工作原理、影响烟囱抽力的因素，可由下述公式讨论：
S = gH (几 - /?hm ) - + Am (l/3"乌"
4、烟囱设计注意事项，儿座窑同时合用-•个烟囱排烟情况考虑。

5、高压气体流动：拉伐尔管适用条件
1.8泵和风机
1、离心风机与离心泵结构，特别重视出II安装和“，划分泵与风机的叶轮叶型及其意义。

2、离心风机与离心泵的工作原理
(从四个方面阐述：动力、离心、动能变静压能、负压)。

3、离心风机与离心泵的性能参数及其相互关系、风机启动应注意事项
4、比转数的概念、相关规定、实用意义及计算
1/2
对于泵：n =3.65n^—~；対于风机：比=5.54竽
5、离心泵的气蚀现彖、产生的原因。

6、允许吸上真空度的修正方法及泵的安装高度计算。

(1)修正方法:[Hs]f=[Hs]-( 10.33-/i rt)+(0.24-/i v)
(2)泵的安装高度计算。

V2厂
Hg={Hs]-~--工力
2g
7、选用泵与风机应同时满足的要求、泵与风机的选择步骤。

3、2传热学基础
2.1传导传热
1、传热的推动力及传热三种棊本方式的相关概念
2、导热的革本概念：温度场、温度梯度、热流量为热流密度
Qt —&一
导热的基本定律（傅里叶定律—討或心"矿
4、导热系数（亦称为热导率）的概念、影响材料导热系数的因素，会解释口常生活的一些例了。

5、导温系数的概念与意义
6、稳定态导热的分析与计算
2.2对流换热
1、対流换热的概念及影响对流换热的因素，会解释F1常牛活的一些例子。

2、対流换热的基本定律（牛顿冷却定律）：q = h&-t）或①
3、速度边界层与热边界层的概念。

4、与対流换热有关的一些相似准数的表达式及其意义，如：Re、Gr、Pr、Nu
5、定性尺寸、定性温度与特征速度的确定。

6、各种対流换热现象所涉及的特征数方程中的各项意义。

2.3辐射换热
1、热辐射的概念与热辐射的特点。

2、热辐射“三率”的定义与含义：吸收率、反射率与透过率
3、辐射的儿个基本概念：辐射力、光谱辐射强度（单色辐射强度）
4、黑体辐射的基本性质与人工黑体
/ y \4
h=h. +/?r
5、黑体辐射定律的各式意义：普朗克定律、维恩偏移定律、斯蒂芬-波尔茨曼定律、兰贝特定 律与基尔霍夫（亦称克希霍夫）定律
6、 黑度（辐射率）、单色黑度（单色辐射率）、灰体
7、 两个物体间辐射角系数的概念与角系数的儿个性质
8、 两个灰体之间辐射换热的热阻数学表达形式及其意义、两个灰体之间辐射换热的辐射网络图
9、 辐射换热的强化与削弱 10、 气体辐射与吸收的特点 11、 会计算两个物体间的辐射换热：
2.4传热过程
1、会解释传热过程。

2、综合换热系数（亦称表血传热系数）与对流换热系数、辐射换热系数的相互关系、辐射换热系 数的计算
q = 仇+人）（〈一“）
①=力（g （ f ）人=（化+几）（・_ f f ）人
3、传热过程分析
（1）平壁的內、外热阻形式、热流密度计算：q= f 匕十 1 丄+£2+丄 i=i 人 （2）圆筒壁的的内、外热阻形式、单位长度传热量让算:
a =
_________ 5 _ G _______
⑺
1 V 1 1 4+1 1
—+ > ------- In -+ ------------- a x 7id x 廿 2 疋 d. a 27rd 2
0 + £雪在］
、12 4 32 32 丿
x 竺x 型Nov 火
100 21
3燃料攻其燃烧廿算
3.1燃料的种类及其组成
1、 根据状态不同燃料的种类、气体燃料的町燃成分少有害成分。

2、 液体燃料的种类及特性参数以及相互关系。

3、 按照形成年代划分，煤的种类及各口特点，材料工业所用燃料种类。

4、 燃料的化学组成及其对燃料性质的影响
5、
固(液)体燃料的成分表示方法，固(液)体燃料组成表示基准及其相互换算关系：收到
基、 空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。

各种“基”的换算系数K
6、气体燃料的化学组成和表示方法
3.2燃料的性质
1、燃料的发热最概念及其测定方法、低位发热最与高位发热最的关系。

Q^ar
-2450(M“「+9兀) (kj/kg)
2、标准燃料的概念
3.3燃烧计算
1、燃料燃烧所需空气计算：理论空气量与实际空气量。

(1)固体与液体燃料
3
C w H…+-H2S-O2
H ar M n
I ar | _________ d 100 a 100
Nm3/kg
V = aV^ a a
⑵气体燃料
-CO + 丄H ?+2CH4+Ln +
2 2 2 4
V = «V°a a
2、烟气量及烟气组成计算：
(1)理论烟气量少理论烟气组成计算对于固体与液体燃料：
对于气体燃料：
V—[CO2+CO+H2+H2O + 3CH4[卜赛凤+2好+伸血+哄角W/kg (2)实际烟气最及烟气组成计算
对于固体燃料：a>\
V=V°+(a-l)V^Nm3/kg
对于固体燃料：a<\
79
x -----
100
3、生产中烟气最、空气最及空气过剩系数的计算
(1)实际烟气最与空气的计算
(2)空气过剩系数的计算
1 79
N2- O2--CO X —
2 I 2 2 ) 21
(3)空气过剩系数对窑炉热工性能的彩响
4、燃烧温度计算
(1)理论燃烧温度计算
⑵实际燃烧温度计算
5、影响实际燃烧温度的因素及提高实际燃烧温度的措施
32 28 丿。