基础理论知识.doc

课 程
名 称
授课章节
授课学时数
基本教材或
主要参考书
教学目的与
要求
教学内容与
时间安排
教学重点与
难点

第一章、基础理论知识
授 课 建筑工程技术、工程造价、工程监
建筑设备
对 象 理专业学生
第一章、建筑给水排水工程
备后面学习查阅
教材： 中国建筑工业出版社《建筑设备》
贾永康主编
参考书：《流体力学》、《传热学》、《热力学》中国建筑工业出版社
通过学习，使学生了解流体力学基本知识以及热力学和传热学的
基础知识
会用流体力学的知识解决给排水和采暖工程中遇到的水力计算问
题；
会用传热学的基础知识解释采暖工程中遇到的传热现象；
会用热力学中逆卡诺循环原理解释制冷循环中所遇到的问题。
绪论
第一章 基础理论知识
第一节、流体力学基本知识
第二节、热工学基本知识
会用流体力学的知识解决给排水和采暖工程中遇到的水力计算问
题；会用传热学的基础知识解释采暖工程中遇到的传热现象； 会用热
力学中逆卡诺循环原理解释制冷循环中所遇到的问题。
考核方式 闭卷考试 +实践
第一章、流体力学与热工学基础
流体主要的力学性质
从微观上讲，流体是由大量的彼此之间有一定间隙的单个分子所组成， 而且分子总是处于随机运动状态。
从宏观上讲，流体视为由无数流体质点（或微团）组成的连续介质。
所谓质点，是指由大量分子构成的微团， 其尺寸远小于设备尺寸， 但却远大于分子自由程。
这些质点在流体内部紧紧相连， 彼此间没有间隙， 即流体充满所占空间， 称为连续介质。
易流动性
流体这种在静止时不能承受切应力和抵抗剪切变形的性质称为易流动性
质量密度
单位体积流体的质量称为流体的密度，即 ρ=m/V
重量密度
流体单位体积内所具有的重量称为重度或容重，以 γ表示。 γ =G/V 质量密度与重量密度的关系为：
=G/V=mg/V=ρg
粘性
表明流体流动时产生内摩擦力阻碍流体质点或流层间相对运动的特性
称为粘性，内摩擦力称为粘滞力。
粘性是流动性的反面，流体的粘性越大，其流动性越小。
平板间液体速度变化如图 所示。
实际流体在管内的速度分布如图 所示。
实验证明，对于一定的流体，内摩擦力 F 与两流体层的速度差 du 成正比，与两
层之间的垂直距离 dy 成反比，与两层间的接触面积 A 成正比，即
F=μAdu/dy
（1-4 ）
通常情况下，单位面积上的内摩擦力称为剪应力，以
τ表示，单位为 Pa，
则式（ 1-4 ）变为
τ=μdu/dy
（1-5 ）
式（ 1-4 ）、式（ 1-5 ）称为牛顿粘性定律，表明流体层间的内摩擦力或剪应力与法向速度梯度成正比。
压缩性和膨胀性
流体体积随着压力的增大而缩小的性质，称为流体的压缩性。流体体积随着温度的增大而增大的性质，称为流体的膨胀性。
液体与气体的压缩性和膨胀性的区别：
（1）液体是不可压缩流体，液体具有膨胀性 ；
（2）气体具有显著的压缩性和膨胀性。
图 平板间液体速度变化
图 实际流体在管内的速度分布
处于相对静止状态下的流体， 由于本身的重力或其他外力的作用， 在流体内部及
流体与容器壁面之间存在着垂直于接触面的作用力，这种作用力称为静压力。
单体面积上流体的静压力称为流体的静压强。
若流体的密度为 ρ ，则液柱高度 h 与压力 p 的关系为：
p=ρgh
以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力， 它是流体的真实压力； 以大气压为基准测得的压力称为表压或真空度、 相对压力，它是在把大气压强视为零压强的基础上得出来的。
绝对压强是以绝对真空状态下的压强（绝对零压强）为基准计量的压强 ; 表压强简称表压，是指以当时当地大气压为起点计算的压强。两者的关系为：
绝对压 =大气