燃气涡轮发动机基础知识
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燃气涡轮发动机
燃气涡轮发动机基础知识
第1 章
基础知识
燃气涡轮发动机基础知识
第1章 基础知识
力学
✓ 研究物质运动基本规律及其应用的科学。主要内容包括：物体 运动状态的描述及牛顿运动定律等。
热力学
✓ 研究能量及其转换的科学。主要内容包括：热力学的基本定律， 即热力学第一定律和热力学第二定律；工质的热力性质和热力 过程等。
5
1.2 物体的运动--惯性参考系
➢ 牛顿运动定律
惯性参考系
✓运动只有相对于一定的参考系才有意义 ✓在这种参考系中观察，一个不受力作用的物体或处于受
力平衡状态下的物体，将保持其静止或匀速直线运动的 状态不变，这样的参考系称为惯性参考系 ✓并非任何参考系都是惯性系 ✓对一般力学现象来说，地面参考系是一个足够精确的惯 性系
✓ 物体所受到的静摩擦力与该物体的运动趋势的方向相反。
✓ 静摩擦力的大小视外力的大小而定，介乎0和某个最大静摩擦力之
间。
动摩擦力
Fs s F
✓ 当外力超过最大静摩擦力时，物体间产生了相对运动，这时也有 摩擦力，叫做滑动摩擦力。
✓ 滑动摩擦力也与正压力成正比。
Fk k F
✓ 对于给定的一对接触面来说， s k ,一般两者都小于1。
燃气涡轮发动机基础知识
13
1.2 物体的运动-力的叠加原理
➢ 力的叠加原理
如果几个力同时作用在一个物体上，则物体产生 的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的 叠加，也等于这几个力的合力产生的加速度。这 一结论叫做力的独立性原理，又叫力的叠加原理。
✓在某一瞬间，作用在物体上的所有外力的合力等于物体 动量的变化率，而且合力的方向与动量变化率的方向相 同。
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7
1.2 物体的运动--力
➢ 1.2.3 牛顿运动定律 重力 弹力:胡克定律 摩擦力:静摩擦力 ,动摩擦力 万有引力
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8
1.2 物体的运动--重力
➢ 重力
地球表面附近的物体都受到地球的吸引作用 受到的力叫做重力。
✓ W=mg
式中m为质量, • 质量为物体中所包含物质的多少。 • 其法定计量单位为公斤。
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1.2 物体的运动--牛顿第一定律
➢ 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
✓任何物体都保持静止的或沿一直线作匀速运动的状态， 直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止
✓牛顿第一定律指明了任何物体都具有惯性 ✓所谓惯性，就是物体所具有的保持其原有运动状态不变
的特性。
燃气涡轮发动机基础知识
气体动力学
✓研究气体在流动过程中，气体与气体、气体与固体 之间相互作用所遵循的规律及参数的变化规律。
传热学
✓ 研究对象是热量传递的规律。
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3
1.1 物质
➢ 物态和相变
物态：构成物质的粒子的聚集状态叫物态。
✓ 物态有三种，即固态；液态和气态。
相变：由一种物态向另一种物态的转变叫相变。 ✓ 相变有：
F
dM
dt
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14
1.2 物体的运动--振动
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15
1.2 物体的运动--振动
➢ 1.2.4 振动
✓自由振动:不在外力作用下的振动叫做自由振动。
✓受迫振动:物体在周期性外力的作用下产生的振动， 叫做受迫振动。
振幅: 振动物体离开平衡位置的最大距离。它的 大小, 说明物体振动的强弱程度。
周期: 物体完成一次全振动所经历的时间。
频率: 单位时间内物体完成全振动的次数。物体 作自由振动时的频率叫做自由振动频率, 或叫固 有频率。
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1.2 物体的运动--振动
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11
1.2 物体的运动--万有引力
➢ 万有引力
任何两个物体之间的吸引力叫万有引力。
牛顿万有引力定律：
✓它对们于之质间量的分引别力为Fm为1和：m2的两个质点 相距为r时，
✓
F=G0m1m2 /r2
✓式中G0叫万有引力常量 其数值为
✓ G0 ＝6.67×10-11Nm2/kg 2
由气态变为液态叫液化；(放热)， 由液态变为气态叫汽化；(吸热)， 由液态变为固态叫凝结；(放热)， 由固态变为液态叫熔解；(吸热)， 由固态变为气态叫升华；(吸热)， 由气态变为固态叫结晶。(放热) 。
三相点
✓ 物质的汽化曲线，熔解曲线和升华曲线的交点称为三相点。或是物 质的固态，液态和气态共存的温度点。
重力是由地球对它表面附近的物体的引力引
起的万有引力 。
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1.2 物体的运动--牛顿第二定律
➢ 四、牛顿第二定律:
F=ma 牛顿第二定律表明物体的加速度和所受的力，它们同时存
在，同时改变，同时消失。一旦作用在物体上的外力被撤 去，物体的加速度立即消失，但这并不意味着物体停止运 动，按照牛顿第一定律，这时物体将作匀速直线运动，这 正是惯性的表现。 物体有无运动，表现在它有无速度，而运动有无改变，则 要取决于它有无加速度。如果有加速度，则作用在物体上 的外力一定存在，力是产生加速度的原因。 该力为合力
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9
1.2 物体的运动--弹力
➢ 弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会 产生力的作用，这种力叫弹力，又叫恢复力。
弹力是产生在直接接触的物体之间并以物体的形变为先决 条件的。
胡克定律
✓在弹性限度内，弹力大小和形变成正比F＝－MX ✓式中M叫弹簧的劲度系数，
牛顿定律只有在惯性参考系中才成立。
非惯性坐标系
✓相对于惯性参照系做变速运动的参照系是非惯性参照系， 在非惯性参照系中的物体会受到惯性力作用
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6
1.2 物体的运动--牛顿第三定律
➢ 牛顿运动定律
牛顿第三定律 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线
上， 大小相等而方向相反
负号表示弹力的方向总是 和弹簧位移的方向相反， 这就是说，弹力总是指向 要恢复它原长的方向。
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1.2 物体的运动--摩擦力
➢ 摩擦力
两个相互接触的物体在沿接触面相对运动时，或者有相对运动的趋势 时，在接触面之间产生一对阻止相对运动的力，叫做摩擦力。
静摩擦力
✓ 相互接触的两个物体在外力作用下，虽有相对运动的趋势，但并 不产生相对运动，这时的摩擦力叫静摩擦力。
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第1 章
基础知识
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第1章 基础知识
力学
✓ 研究物质运动基本规律及其应用的科学。主要内容包括：物体 运动状态的描述及牛顿运动定律等。
热力学
✓ 研究能量及其转换的科学。主要内容包括：热力学的基本定律， 即热力学第一定律和热力学第二定律；工质的热力性质和热力 过程等。
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1.2 物体的运动--惯性参考系
➢ 牛顿运动定律
惯性参考系
✓运动只有相对于一定的参考系才有意义 ✓在这种参考系中观察，一个不受力作用的物体或处于受
力平衡状态下的物体，将保持其静止或匀速直线运动的 状态不变，这样的参考系称为惯性参考系 ✓并非任何参考系都是惯性系 ✓对一般力学现象来说，地面参考系是一个足够精确的惯 性系
✓ 物体所受到的静摩擦力与该物体的运动趋势的方向相反。
✓ 静摩擦力的大小视外力的大小而定，介乎0和某个最大静摩擦力之
间。
动摩擦力
Fs s F
✓ 当外力超过最大静摩擦力时，物体间产生了相对运动，这时也有 摩擦力，叫做滑动摩擦力。
✓ 滑动摩擦力也与正压力成正比。
Fk k F
✓ 对于给定的一对接触面来说， s k ,一般两者都小于1。
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1.2 物体的运动-力的叠加原理
➢ 力的叠加原理
如果几个力同时作用在一个物体上，则物体产生 的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的 叠加，也等于这几个力的合力产生的加速度。这 一结论叫做力的独立性原理，又叫力的叠加原理。
✓在某一瞬间，作用在物体上的所有外力的合力等于物体 动量的变化率，而且合力的方向与动量变化率的方向相 同。
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1.2 物体的运动--力
➢ 1.2.3 牛顿运动定律 重力 弹力:胡克定律 摩擦力:静摩擦力 ,动摩擦力 万有引力
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1.2 物体的运动--重力
➢ 重力
地球表面附近的物体都受到地球的吸引作用 受到的力叫做重力。
✓ W=mg
式中m为质量, • 质量为物体中所包含物质的多少。 • 其法定计量单位为公斤。
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1.2 物体的运动--牛顿第一定律
➢ 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
✓任何物体都保持静止的或沿一直线作匀速运动的状态， 直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止
✓牛顿第一定律指明了任何物体都具有惯性 ✓所谓惯性，就是物体所具有的保持其原有运动状态不变
的特性。
燃气涡轮发动机基础知识
气体动力学
✓研究气体在流动过程中，气体与气体、气体与固体 之间相互作用所遵循的规律及参数的变化规律。
传热学
✓ 研究对象是热量传递的规律。
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1.1 物质
➢ 物态和相变
物态：构成物质的粒子的聚集状态叫物态。
✓ 物态有三种，即固态；液态和气态。
相变：由一种物态向另一种物态的转变叫相变。 ✓ 相变有：
F
dM
dt
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1.2 物体的运动--振动
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1.2 物体的运动--振动
➢ 1.2.4 振动
✓自由振动:不在外力作用下的振动叫做自由振动。
✓受迫振动:物体在周期性外力的作用下产生的振动， 叫做受迫振动。
振幅: 振动物体离开平衡位置的最大距离。它的 大小, 说明物体振动的强弱程度。
周期: 物体完成一次全振动所经历的时间。
频率: 单位时间内物体完成全振动的次数。物体 作自由振动时的频率叫做自由振动频率, 或叫固 有频率。
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1.2 物体的运动--振动
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1.2 物体的运动--万有引力
➢ 万有引力
任何两个物体之间的吸引力叫万有引力。
牛顿万有引力定律：
✓它对们于之质间量的分引别力为Fm为1和：m2的两个质点 相距为r时，
✓
F=G0m1m2 /r2
✓式中G0叫万有引力常量 其数值为
✓ G0 ＝6.67×10-11Nm2/kg 2
由气态变为液态叫液化；(放热)， 由液态变为气态叫汽化；(吸热)， 由液态变为固态叫凝结；(放热)， 由固态变为液态叫熔解；(吸热)， 由固态变为气态叫升华；(吸热)， 由气态变为固态叫结晶。(放热) 。
三相点
✓ 物质的汽化曲线，熔解曲线和升华曲线的交点称为三相点。或是物 质的固态，液态和气态共存的温度点。
重力是由地球对它表面附近的物体的引力引
起的万有引力 。
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1.2 物体的运动--牛顿第二定律
➢ 四、牛顿第二定律:
F=ma 牛顿第二定律表明物体的加速度和所受的力，它们同时存
在，同时改变，同时消失。一旦作用在物体上的外力被撤 去，物体的加速度立即消失，但这并不意味着物体停止运 动，按照牛顿第一定律，这时物体将作匀速直线运动，这 正是惯性的表现。 物体有无运动，表现在它有无速度，而运动有无改变，则 要取决于它有无加速度。如果有加速度，则作用在物体上 的外力一定存在，力是产生加速度的原因。 该力为合力
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1.2 物体的运动--弹力
➢ 弹力
发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会 产生力的作用，这种力叫弹力，又叫恢复力。
弹力是产生在直接接触的物体之间并以物体的形变为先决 条件的。
胡克定律
✓在弹性限度内，弹力大小和形变成正比F＝－MX ✓式中M叫弹簧的劲度系数，
牛顿定律只有在惯性参考系中才成立。
非惯性坐标系
✓相对于惯性参照系做变速运动的参照系是非惯性参照系， 在非惯性参照系中的物体会受到惯性力作用
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1.2 物体的运动--牛顿第三定律
➢ 牛顿运动定律
牛顿第三定律 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线
上， 大小相等而方向相反
负号表示弹力的方向总是 和弹簧位移的方向相反， 这就是说，弹力总是指向 要恢复它原长的方向。
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1.2 物体的运动--摩擦力
➢ 摩擦力
两个相互接触的物体在沿接触面相对运动时，或者有相对运动的趋势 时，在接触面之间产生一对阻止相对运动的力，叫做摩擦力。
静摩擦力
✓ 相互接触的两个物体在外力作用下，虽有相对运动的趋势，但并 不产生相对运动，这时的摩擦力叫静摩擦力。