空气的性质和流动规律1PPT

V——有效断面的平均流速,m/s；
A——有效断面的断面面积,m2。 28
§2 空气管流的速度和风量
平均流速V的计算：
V Q A
式中
Q ——管道某断面的体积流量；
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§1 空气的性质
四、空气的黏滞性
1、现象：
问题：在一倾斜面上分别到上水、油，谁流的快？
2、黏性定义
流体流动时，在流体内部质点间会产生内摩擦力来阻 止
流体的相对运动，这种性质称为黏滞性。 4.黏性的意义
9 空气的黏滞性是空气流动产生阻力的根本原因。
§1 空气的性质
五、空气的压缩性和膨胀性
1.压缩性 空气受到压强作用体积缩小、密度增大的特性 称为空气的压缩性。
3.汇流 (进风口气流)
空气由管道进口吸入时，进风口附近的空气流形成 汇流。
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§2 空气管流的速度和风量
二、流量和平均流速
1.流量 单位时间内通过某有效断面的流体量称为流量。
对于空气就是风量。 表示方式：
a.体积流量（Q ）：m3/s b.质量流量（M ）：kg/s
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§2 空气管流的速度和风量
2.膨胀性 空气因温度增加而体积增大、密度减小的特性 称为空气的膨胀性。
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§1 空气的性质
3.变化规律：理想气体状态方程
式中
p——空气的绝对压强，N/m2； ρ——空气的密度，kg/m3； R——气体常数，对于空气R=287N·m/kg·K； T——绝对温度，T=273+t，K； t——空气的摄氏温度，℃。
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§1 空气的性质
3.从空气组分是否变化上 a、恒定组分：如氮气、氧气、氩气及稀有气体； b、可变组分：CO2、水汽； c、不定组分：悬浮微粒。
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§1 空气的性质
二、空气的密度和重度
1.密度 单位：kg/m3；符号： 如：空气的密度： a=1.2 kg/m3 水的密度： 水=1000 kg/m3
空气流动原因：
力是改变物体运动状态的原因。由于气体压强的不 平衡，因而引起了空气的流动。
1Fra Baidu bibliotek管流
空气在管道中的流动，简称为管流。
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§2空气管流的速度和风量
2. 射流（出风口气流）
空气以一定的速度从管道端头、容器或管道上的条 缝、孔口等处流出，在空气中沿气流运动方向形成一股 气流，这股气流称为通风射流。
算的压强。 （2）相对压强 以当地大气压为基准计算的压强。
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§1 空气的性质
绝对压强、相对压强、大气压之间的关系：
相对压强 = 绝对压强 - 大气压
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绝对压强、相对压强和大气压之间的关系：图1-1
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§1 空气的性质
2.压强的单位 （1）定义单位
N/m2 即压强的国际单位制。N/m2简称帕，符号：Pa。
1atm=760mmHg=10336 mmH2O=10336 kg/m2
1at.=10000mmH2O=1kg/cm2=9.81×104Pa =736 mmHg
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§1 空气的性质
其他常用的压强单位及单位换算关系： 1兆帕（mPa）=106Pa 1千帕（KPa）=1000 Pa 1巴（bar）=105 Pa 1托（Tor）=1 mmHg=133.322 Pa
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§1 空气的性质
2、湿度
空气中水汽的含量称为空气的湿度。
a、绝对湿度 单位质量或单位体积空气中所含水汽的质量即绝对湿度。 单位：kg/kg或kg/m3。 b、相对湿度： 空气中水汽的含量达到在该温度下最大值时的气体状态，
称为饱和状态。
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§1 空气的性质
在一定条件下，空气的含水量趋于其饱和含水量的程度， 称为相对湿度。
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§1 空气的性质
4.空气密度和重度的计算表达式
空气密度：
p
RT
空气重度：
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p g
RT
§1 空气的性质
p g
RT
5.可压缩空气和不可压缩空气
空气的压缩性和膨胀性常用重度或密度是否变化来反映。 影响空气重度的因素：①温度；②压强
可压缩空气：重度数值变化，具有可压缩性和膨胀性
不可压缩空气：重度数值不变化，属于不可压缩空气，
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§1 空气的性质
例 通风管道某断面上空气的压强为-100mmHg，空气温度 20℃，当地大气压为760mmHg。求该断面空气的重度。 解：
因为：相对压强 = 绝对压强 - 大气压， 所以，-100mmHg的绝对压强为：（760-100）mmHg。
（N/m3）
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§2 空气管流的速度和风量
一、空气的流动
1 N/m2=1 Pa
kg/m2 此单位即压强的工程单位制
1 kg/m2=9.81Pa
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§1 空气的性质
（2）液柱高度
毫米汞柱（mmHg） 毫米水柱（mmH2O）
1 mmHg=13.6 mmH2O 1mmH2O=1 kg/m2
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§1 空气的性质
（3）大气压
物理大气压（atm） 工程大气压（at.）
空气流动的流体力学原理
主要内容：
空气的性质 空气管流的速度和风量 空气管流的静压、动压和全压 空气管流的流动阻力和能量损失
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§1 空气的性质
一、空气及其组成
1.空气是一种物质。 2.空气的组成：3部分
a、干洁空气； b、水汽； c、悬浮微粒。（固态微粒、液态微粒）
-----------空气的本底物质(本底浓度)。
具有液体一样的性质。
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§1 空气的性质
6.通风工程上的标准空气
温度20℃，绝对压强760mmHg，相对湿度50%的空气 定义为通风工程上的标准空气：
重度γa=11.77N/m3 密度ρa=1.2kg/m3
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§1 空气的性质
六、空气的压强
1.压强的表示方法 （1）绝对压强 以毫无一点空气存在的绝对真空为基准计
2.重度 单位：N/m3；符号：
4 如：空气的重度 a=11.77 N/m3
§1 空气的性质
3、重度和密度的关系： = g 4、重度的工程单位制： kg/m3
如:空气的重度 a=1.2 kg/m3
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§1 空气的性质
三、温度和湿度
1、温度 a、摄氏温度t （℃） b、绝对温度T （K） 关系：T=273+ t （K）
关系：
MQ （kg/s）
QM
（m3/s）
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§2 空气管流的速度和风量
2.平均流速
平均流速是描述管道中空 气流速的一个特征值。
0 平均速度V
截面积A 0
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§2 空气管流的速度和风量
以平均流速V 流过某有效断面的流体量Q：
QVA
0 平均速度V
式中
截面积A
Q ——管道某断面的体积流量，m3/s； 0