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.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(00 C,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点取在容器的页面上,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)。
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。
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。