热控专业小常识

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1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时，都会产生连续变形的物质。连续介质假说：连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成，占满空间而没有间隙，其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。连续介质假说的目的：将微观不连续的流体当作连续介质处理后，其物理量在流场中就是连续分布的，这样，不仅理论分析中可以运用数学这一强有力的工具，也为试验研究提供了可能.水的密度：1000kg/m3水银的密度:13600kg/m3粘性受温度影响明显：温度升高时，液体粘性降低，气体粘性升高。因为，液体的粘性主要

2、是液体分子内聚力引起的，温度升高，内聚力减弱，故粘性降低；气体粘性在于气体分子的热运动，温度升高，热运动加剧，粘性升高。实际流体都具有粘性，称为粘性流体；理想流体就是完全没有粘性（=0）的流体。流体的静压力的特征：特性一：静止流体的应力只有法向分量（流体质点之间没有相对运动不存在切应力）,且沿内法线方向。特性二：在静止流体中任意一点静压强的大小与作用的方位无关，其值均相等。等压面具有以下两个重要特性：特性一：在平衡的流体中，通过任意一点的等压面，必与该点所受的质量力互相垂直。特性二：当两种互不相混的液体处于平衡时，它们的分界面必为等压面。确定等压面的原则：在在重力场中，静

3、止、同种、连续的流体中，水平面是等压面。绝对压强：以完全真空为零点，记为p;相对压强：以当地大气压pa为零点，记为pg。两者的关系为:p=pg+pa;真空度：相对压强为负值时其绝对值称为真空压强。静止液体对壁面的作用力结论：1•平面上静水压强的平均值为作用面（平面图形）形心处的压强。总压力大小等于作用面形心C处的压强pC乘上作用面的面积A.2•平面上均匀分布力的合力作用点将是其形心，而静压强分布是不均匀的，浸没在液面下越深，压强越大，所以总压力作用点位于作用面形心以下。3•在计算中压强取相对压强。研究流体运动的方法：拉格朗日法和欧拉法。拉格朗日法是着眼于流体质点；欧拉法着

4、眼于流场中的空间点。流场中各点的流动参数与时间无关的流动称为定常流动。流场中各点的流动参数随时间变化的流动称为非定常流动。流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。流线两个特点：1）非定常流动时，流线的形状随时间改变；定常流动时，不随时间改变此时，流线与迹线重合。2）流线是一条光滑的曲线，流线之间不能相交，如果相交，交点速度比为零。迹线就是流体质点运动的轨迹。流线具有以下两个特点：①非定常流动时，流线的形状随时间改变；定常流动时，其形状不随时间改变。此时，流线与迹线重合，流体质点沿流线运动。②流线是一条光滑曲线。流线之间不能相交。如果相交，交点的速度必为零。否则，同一时刻

5、在交点上将出现两个速度，这显然是不可能的。湿周：总流的过流断面上，流体与固体接触的长度，用X表示。水力半径：总流过流断面的面积A与湿周X之比，用R表示。水利直径：水力半径的4倍称为水力直径。di=4A/x=4Ro系统：众多流体质点的集合称为系统。系统一经确定，它所包含的流体质点都将确定。系统的大小、位置和形状是可以变化的。控制体：控制体是指流场中某一确定的空间。这一空间的边界称为控制面。控制体一经选定，它在某坐标系中的大小、位置和形状都不再变化。总流连续性方程的物理意义：流过任意两个总流过流断面上的质量流量相等，列式表示。伯诺里方程具有以下物理意义及几何意义：物理意义一在

6、符合限定条件下，单位重量流体的机械能（位能、压力能和动能）可以互相转化，但总和不变。几何意义一在符合限定条件下，沿同一流线的总水头是个常数。总机械能不变，并不是各部分能量都保持不变。三种形式的能量可以各有消长，相互转换，但总量不会增减。欧拉观点：在理想流体的恒定流动中，位于同一条流线上任意两个流体质点的单位总机械能相等。拉格朗日观点：在理想流体的恒定流动中，同一流体质点的单位总机械能保持不变。水头线：将各项水头沿程变化的情况用几何的方法表示出来。理想流体恒定元流的总水头线是水平的。当流线的曲率半径很大或流体之间的夹角很小时，流线近似为平行直线，这样的流动称为缓变流，否则称

7、为急变流。缓变流特性：缓变流任意过流截面上流体静压力的分布规律与平衡流体中的相同，z+p/pg=常数。动量方程应用条件：①流动定常。②流体不可压。沿程损失原因:由于流体与壁面的摩擦而产生的.局部损失的原因:因流体与壁面的冲击和流体的质点之间的碰撞而形成的流态判别准则——雷诺数水力光滑管与水力粗糙管：在紊流中存在层流底层，当层流底层厚度61>5△时，粗糙高度几乎全被层流底层淹没，管壁对紊流区流体的影响很小，这与流体在完全光滑的管道中流动类似，这种情况的管子叫做水力光滑管。当层流底层厚度61<0.3△时，管壁上几乎所有的凸峰都暴露