船舶管理(電子電氣員)2.傳熱學(xué)、力學(xué)、流體力學(xué)的基本知識_第1頁
船舶管理(電子電氣員)2.傳熱學(xué)、力學(xué)、流體力學(xué)的基本知識_第2頁
船舶管理(電子電氣員)2.傳熱學(xué)、力學(xué)、流體力學(xué)的基本知識_第3頁
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傳熱學(xué)、力學(xué)和流體力學(xué)的基本知識第二章傳熱學(xué)、力學(xué)和流體力學(xué)的基本知識第一節(jié)傳熱學(xué)傳熱學(xué)是研究由溫差引起的熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)。(1)強(qiáng)化傳熱。即在一定的條件下(如一定的溫差、體積、流量、功率等)下增加所傳遞的熱量,例如電動機(jī)的外表面鑄有肋片并配以風(fēng)扇以增強(qiáng)傳熱。(2)削弱傳熱,亦稱熱絕緣。即在一定的溫差下使熱量的傳遞減小,例如蒸汽管路包扎隔熱材料以削弱傳熱。(3)溫度控制。即為使設(shè)備能安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,或者為制造出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,對熱量傳遞過程中的物體關(guān)鍵部件的溫度進(jìn)行控制。例如通過蒸汽流量調(diào)節(jié)閥自動控制進(jìn)分油機(jī)之前燃油的溫度。1.傳熱的三種基本形式

熱力學(xué)第一定律,即能量守恒定律,其表述形式:熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換,但是在轉(zhuǎn)換過程中,能量的總值保持不變。熱量傳遞過程的動力是溫差,熱能總是由高溫物體傳遞到低溫物體,或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分。熱量傳遞的三種基本方式是:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。在實(shí)際中發(fā)生的傳熱過程,往往是三種傳熱方式的共同作用的總和。2.熱傳導(dǎo)指溫度不同的物體各部分或溫度不同的兩物體之間直接接觸時(shí),依靠物體分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動而進(jìn)行的熱量傳遞現(xiàn)象,簡稱導(dǎo)熱;傅里葉定律:導(dǎo)熱量與導(dǎo)熱系數(shù)成正比,與垂直熱流的截面積成正比,與壁面兩側(cè)表面溫差成正比,與其厚度成反比;式中:Q——導(dǎo)熱熱流量,W;

A——為垂直于導(dǎo)熱方向的截面面積,m2;

δ——物體厚度,m;

λ——導(dǎo)熱系數(shù),與材料的性質(zhì)有關(guān),W/(m·K);表征材料導(dǎo)熱性能優(yōu)劣的參數(shù);與物質(zhì)狀態(tài)、構(gòu)造、晶體、分子狀態(tài)等因素相關(guān):導(dǎo)熱系數(shù)是指:在穩(wěn)定的傳熱條件下,1米厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為1K(℃),在單位時(shí)間內(nèi),通過1m2面積所傳遞的熱量,單位為W/m·K,此處的K也可用℃代替;3.導(dǎo)熱系數(shù)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)最大,且純金屬大于合金,合金大于非金屬固體;其次為液體,氣體最??;一般的,導(dǎo)電性好的材料,導(dǎo)熱性也好;導(dǎo)熱系數(shù)與狀態(tài)有關(guān),例如冰的導(dǎo)熱系數(shù)為2.22W/(m·K),水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.599W/(m·K),而水蒸氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.0194W/(m·K)。熱對流是流體(液體和氣體)各部分發(fā)生宏觀運(yùn)動而引起的熱量傳遞現(xiàn)象。對流換熱是指運(yùn)動著的流體與固體表面接觸時(shí)的換熱過程;對流換熱是熱傳導(dǎo)與熱對流同時(shí)存在的復(fù)雜熱傳遞過程。必須有直接接觸(流體與壁面)和宏觀運(yùn)動,也必須有溫差。4.熱對流Q=αAΔt式中:Q為換熱量;

α為表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),單位是W/m2·K;A為換熱面積,單位是m2,Δt為傳熱溫差。

自然對流是由于流體冷、熱各部分的密度不同而引起的。流體的流動是由于水泵、風(fēng)機(jī)或其它壓差作用所造成的,則稱為強(qiáng)制對流。

液體在熱表面上的沸騰以及蒸汽在冷表面上凝結(jié)的對流換熱現(xiàn)象,分別稱為沸騰換熱和凝結(jié)換熱。

牛頓冷卻公式,熱流量Q與傳熱接觸面積A和傳熱溫差Δt之間的關(guān)系為不同換熱狀態(tài)下表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的大致數(shù)值范圍對流換熱的強(qiáng)烈程度就介質(zhì)而言,水比空氣強(qiáng)烈;就對流換熱方式而言,強(qiáng)制對流大于自然對流,有相變大于無相變過程。液體或氣體流動時(shí)在壁面附近擾動程度越強(qiáng)烈,放熱系數(shù)也越大。過程、狀態(tài)和流體W/(m2·K)自然對流:

空氣1?10水200-1000強(qiáng)制對流:

氣體20?100高壓水蒸氣500?3500水1000?15000水的相變換熱:

沸騰2500?35000蒸汽凝結(jié)5000?25000熱輻射是指物體通過電磁波中的可見光線和紅外線來傳遞熱量。熱輻射區(qū)別于導(dǎo)熱、對流換熱的基本特點(diǎn)是無須物質(zhì)之間的相互接觸,也不需要傳熱介質(zhì)來傳遞熱量,熱輻射可以在真空中進(jìn)行。物體間通過輻射來實(shí)現(xiàn)熱量交換的過程稱為輻射換熱。輻射換熱不僅產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移,同時(shí)伴隨著能量形式的轉(zhuǎn)變,即發(fā)射時(shí)從熱能轉(zhuǎn)換為輻射能,而被吸收時(shí)又從輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。5.熱輻射傳熱過程的定義:兩流體間通過固體壁面進(jìn)行的換熱。在輪機(jī)工程中也有很多換熱設(shè)備,如大氣冷凝器、中央冷卻器等,進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也是分別處于固體壁面的兩側(cè)。傳熱過程是導(dǎo)熱、對流、輻射三種傳熱方式的復(fù)合過程;例如,鍋爐中高溫燃?xì)馀c水的傳熱過程,就同時(shí)具有導(dǎo)熱、對流換熱和輻射換熱三種方式。其中高溫燃?xì)鈱t膽壁面的傳熱以輻射和對流兩種方式換熱;爐膽下壁面向爐膽上壁面的傳熱是以導(dǎo)熱方式進(jìn)行;而爐膽上壁面向水的傳熱過程是對流換熱方式。6.影響傳熱的基本途徑(一)強(qiáng)化傳熱的基本途徑強(qiáng)化傳熱主要有增加傳熱面積、加大傳熱溫差和提高傳熱系數(shù)等三種途徑。熱阻大(傳熱系數(shù)小或換熱面積?。┑淖迎h(huán)節(jié)決定整個(gè)傳熱過程中的傳熱量,所以強(qiáng)化傳熱時(shí),增強(qiáng)傳熱過程中傳熱熱阻大的一側(cè)的傳熱系數(shù)最有效。(1)增加傳熱面積一般采用在對流換熱系數(shù)較小的一側(cè)加肋壁的方法,例如暖氣片的肋壁加在空氣側(cè)。(2)加大傳熱溫差例如開大冷卻器冷卻水管路上的閥門,可加大冷卻水流量,以達(dá)到加大傳熱溫差增強(qiáng)傳熱的效果。(3)提高傳熱系數(shù)1)清除污垢,減少導(dǎo)熱熱阻

例如對換熱器進(jìn)行清洗,對廢氣鍋爐進(jìn)行吹灰,對冷庫蒸發(fā)器融霜。2)改變流體流動狀況

例如殼管式換熱器內(nèi)裝有折流擋板,使流體橫向掠過管子,以及在換熱器中加隔板,提高流體的流速。3)改變流體的物性

例如個(gè)人計(jì)算機(jī)PC中為提高CPU等芯片的冷卻效果,經(jīng)歷著從空氣冷卻(風(fēng)冷)向液體冷卻(水冷)的技術(shù)發(fā)展。4)改變換熱面的表面狀況

板式換熱器(二)削弱傳熱的基本途徑通常是應(yīng)用熱絕緣層,以增加導(dǎo)熱熱阻來削弱熱量傳遞。一般把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/(m·K)的材料稱為熱絕緣材料,也叫保溫材料。熱絕緣材料的特點(diǎn)之一是空隙多,空隙中充有空氣,空氣導(dǎo)熱系數(shù)小,因此保溫性好。熱絕緣材料吸收水分后,由于水分子的遷移方向與傳熱方向相同,會使導(dǎo)熱系數(shù)迅速提高,所以防水層必須設(shè)置在熱絕緣層的外側(cè),即所形成的結(jié)構(gòu)依次為空氣側(cè)、防水層、熱絕緣層、需隔熱物體等。第二節(jié)力學(xué)基礎(chǔ)一、靜力學(xué)的基本概念力的定義力是物體相互間的機(jī)械作用,這種作用使物體的機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,或者使物體產(chǎn)生形變。確定力的必要因素力的三要素大小

方向作用點(diǎn)力的效應(yīng)外效應(yīng)—改變物體運(yùn)動狀態(tài)的效應(yīng)。內(nèi)效應(yīng)—引起物體變形的效應(yīng)。力的標(biāo)準(zhǔn)單位:牛頓,N1.力的概念基本概念力系——作用于同一物體或物體系上的一群力。等效力系——對物體的作用效果相同的兩個(gè)力系。平衡力系——能使剛體維持平衡的力系。分力——一個(gè)力等效于一個(gè)力系,則力系中的各力稱為這個(gè)力(合力)的分力。合力——能和一個(gè)力系等效的一個(gè)力。即,合力為原兩力的矢量和。A公理一

力平行四邊形公理

作用于物體上任一點(diǎn)的兩個(gè)力可合成為作用于同一點(diǎn)的一個(gè)力,即合力。合力的矢由原兩力的矢為鄰邊而作出的力平行四邊形的對角矢來表示。F1F2FR矢量表達(dá)式:FR=F1+F2公理二二力平衡公理

作用于剛體上的兩個(gè)力,使剛體平衡的必要與充分條件是: 這兩個(gè)力大小相等|F1

|=|F2

|

方向相反F1

=–F2

作用在同一條直線上。力對物體可以產(chǎn)生移動效應(yīng)--取決于力的大小、方向 轉(zhuǎn)動效應(yīng)--取決于力矩的大小、方向FF2.力矩力可以使物體轉(zhuǎn)動:用扳手?jǐn)Q螺絲、用桿秤稱重、蹺蹺板、拉門把手開門;取決于力的大小和力臂的長度;力矩為力對物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動作用的物理量,可以分為力對點(diǎn)之矩和力對軸之矩。用扳手轉(zhuǎn)動螺母時(shí),作用于扳手一端的力F使扳手繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)動效果不僅與力F的大小有關(guān),而且還與O點(diǎn)到F作用線的垂直距離d有關(guān)。力矩(Mo(F)):1.定義:力F和力臂d的乘積作為度量力F使物體繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量,這個(gè)量稱為力F對O點(diǎn)之矩,簡稱力矩。Mo(F)=±F·d式中,O點(diǎn)稱為力矩中心,簡稱矩心;在平面問題中,力對點(diǎn)之矩是一個(gè)代數(shù)量,其絕對值等于力的大小與力臂的乘積,其正負(fù)號規(guī)定為:力使物體繞矩心做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)力矩為正,反之為負(fù)。所以正負(fù)號表示力使物體轉(zhuǎn)動的兩種方向。由力矩公式可知:(1)力F對O點(diǎn)之矩不僅取決于F的大小,還有矩心的位置有關(guān)。(2)力沿作用線方向移動時(shí),力和力臂的大小均未改變,力矩的大小不變;(3)力F的作用線通過矩心時(shí),力矩等于零;(4)互成平衡的一對力對同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和等于零;力對軸之矩則用來度量力對剛體所產(chǎn)生的繞某軸轉(zhuǎn)動的效應(yīng)。力對軸之矩為代數(shù)量,其正負(fù)號按右手規(guī)則確定。①定義:大小相等、方向相反、作用線平行且不共線的兩個(gè)力稱為力偶。②力偶作用面:由兩力作用線所決定的平面稱為力偶作用面。③力偶臂:兩力作用線間的垂直距離h稱為力偶臂。3.力偶的概念力偶矩M(F,F(xiàn)’):1.定義:以力的大小F與力偶臂的乘積作為度量力偶對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量,稱為力偶矩。力偶矩的單位與力矩相同。力偶對物體的作用效應(yīng)取決于三個(gè)要素:力偶矩的大?。涣ε嫉霓D(zhuǎn)向;力偶的作用平面。力偶的基本性質(zhì)力偶無合力;力偶對物體的作用效應(yīng)僅取決于力偶的三要素,而與力偶的作用位置無關(guān),即力偶可在作用平面內(nèi)任意移動;在力偶的三要素不改變條件下,可以任意選定組成力偶的兩個(gè)等值、反向、平行力的大小或力偶臂的長短;摩擦力之定義:兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運(yùn)動時(shí),就會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力,這種力就叫做摩擦力。物體之間產(chǎn)生摩擦力必須要具備以下三個(gè)條件:第一,物體間相互接觸、擠壓第二,接觸面不光滑第三,物體間有相對運(yùn)動趨勢或相對運(yùn)動。二、摩擦的概念及應(yīng)用摩擦分類滑動摩擦滾動摩擦靜(滑動)摩擦動(滑動)摩擦皮帶傳動摩擦的種類(2)動滑動摩擦:定義:兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。動滑動摩擦力與法向力成正比。(3)滾動摩擦:定義:一物體在另一物體表面作無滑動的滾動或有滾動的趨勢時(shí),由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對滾動的阻礙作用,叫“滾動摩擦”。

(1)靜滑動摩擦:定義:靜摩擦是指相互接觸的物體間具有相對滑動趨勢時(shí)的摩擦。大小隨外力的變化而變化,在零和最大靜摩擦力之間。

摩擦定律:a.摩擦力與接觸面之面積大小無關(guān),但與接觸面之性質(zhì)有關(guān)。b.動摩擦力與法向力成正比,但摩擦系數(shù)不因法向力之增減而變化。c.動摩擦系數(shù)小于最大靜摩擦系數(shù)。d.改變運(yùn)動方向,會增大摩擦力。速度越高,則動摩擦系數(shù)越小。f.溫度之變化對摩擦力之影響甚小。滾動軸承的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)小于滑動軸承,傳動效率高,所以在機(jī)械應(yīng)用較廣泛,例如離心泵泵軸軸承、制冷壓縮機(jī)曲軸軸承、電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承等。但滑動軸承結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、在機(jī)械中也有一定應(yīng)用,例如柴油機(jī)的主軸承、軸系的中間軸承等。滾動摩擦系數(shù)的大小與接觸材料、表面狀況有關(guān)。滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架四部分組成。內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn);外圈作用是與軸承座相配合,起支撐作用;滾動體是借助于保持架均勻的分布在內(nèi)圈和外圈之間滑動軸承(slidingbearing),在滑動摩擦下工作的軸承?;瑒虞S承工作平穩(wěn)、可靠、無噪聲。在液體潤滑條件下,滑動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸,還可以大大減小摩擦損失和表面磨損,油膜還具有一定的吸振能力。推力軸承是用來專門承受軸向力的專用軸承,就是軸平行的方向的力的軸承。運(yùn)動學(xué)是從幾何的觀點(diǎn)研究物體的機(jī)械運(yùn)動。在運(yùn)動學(xué)中通常將實(shí)際物體抽象化為兩種力學(xué)模型:點(diǎn)和剛體。為了表示物體運(yùn)動的快慢程度和方向,引入了速度的概念。為了反映物體運(yùn)動速度變化的快慢,引入了加速度的概念。1.速度三、速度與加速度的概念、線速度與角速度速度的物理意義——速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量。平均速度定義:運(yùn)動物體的位移和時(shí)間的比值。表征物體單位時(shí)間內(nèi)移動的距離。若物體做直線運(yùn)動,在Δt時(shí)間間隔內(nèi),物體移動了Δx的距離,則物體的平均速度可表示為瞬時(shí)速度定義:運(yùn)動物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。取?t非常小時(shí),可以近似為勻速直線運(yùn)動,所得的平均速度,就是該點(diǎn)處瞬時(shí)速度。矢量:方向沿軌跡的切線。大?。悍Q為速率。單位:m/s加速度1.定義:速度的變化量跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值。2.定義式:3.物理意義:描述速度變化的“快慢”5.矢量性:是矢量,其方向Δv方向相同。4.單位:在國際單位制中,加速度的單位是m/s26.又稱:速度變化率在物理學(xué)中,把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是圓或圓弧的一部分的運(yùn)動叫做圓周運(yùn)動。兩物體均做圓周運(yùn)動,怎樣比較它們運(yùn)動的快慢?比較物體在一段時(shí)間內(nèi)通過的圓弧的長短比較物體在一段時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度大小比較物體轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間的多少比較物體在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)2、定義:質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度。1、物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢。

3、大?。?、單位:rad/sΔθΔθ采用弧度制說明:勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的運(yùn)動。角速度2、定義:質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動通過的弧長Δl和所用時(shí)間Δt的比值叫做線速度。1、物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢。3、大?。?、單位:m/s5、方向:質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向。Δl是弧長并非位移當(dāng)Δt很小很小時(shí)(趨近零),弧長Δl就等于物體的位移,式中的v,就是直線運(yùn)動中學(xué)過的瞬時(shí)速度。矢量?l線速度勻速圓周運(yùn)動vvo定義1:物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等,這種運(yùn)動叫做勻速圓周運(yùn)動。勻速圓周運(yùn)動中的“勻速”指速度不變嗎?注意:勻速圓周運(yùn)動是一種變加速曲線運(yùn)動加速度方向在變化定義2:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動,如果在相等的時(shí)間里通過的圓弧長度相同——這種運(yùn)動就叫勻速圓周運(yùn)動。定義3:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動,如果在相等的時(shí)間里通過的弧度(圓心角)相同——這種運(yùn)動也可以叫做勻速圓周運(yùn)動。轉(zhuǎn)速周期T、頻率f、角速度ω和線速度v的關(guān)系?線速度和角速度關(guān)系:v=ωr角加速度:工程上常用轉(zhuǎn)速n

(r/min)表示轉(zhuǎn)動的快慢,n與ω之間的關(guān)系為定軸轉(zhuǎn)動物體上的各點(diǎn)都做圓周運(yùn)動,R為轉(zhuǎn)動半徑,各點(diǎn)的加速度包括切向加速度和法向加速度,它們的大小分別為:切向加速度的方向垂直于轉(zhuǎn)動半徑,方向與瞬時(shí)角加速度α相同,法向加速度方向指向圓心。相對轉(zhuǎn)動的非慣性系中的物體,所受離心力可表示為

其方向?yàn)檠匕霃奖畴x圓心。第三節(jié)流體力學(xué)知識船舶動力裝置主要采用水、油、水蒸氣、空氣和燃?xì)獾攘黧w作為工質(zhì)。流體力學(xué)是研究流體的平衡和運(yùn)動規(guī)律,以及流體與固體之間相互作用關(guān)系的科學(xué)。流體與固體的主要區(qū)別在于流體的易流動性。液體和氣體的主要區(qū)別是液體的壓縮性和膨脹性都很小。丹尼爾·伯努利在1726年首先提出:“在水流或氣流里,如果速度小,壓強(qiáng)就大;如果速度大,壓強(qiáng)就小”。我們稱之為“伯努利原理”。列車(地鐵)站臺的安全線有人測定過,在火車以每小時(shí)50公里的速度前進(jìn)時(shí),竟有8公斤左右的力從身后把人推向火車。船吸現(xiàn)象1912年秋天,“奧林匹克”號輪船正在大海上航行,在距離這艘當(dāng)時(shí)世界上最大遠(yuǎn)洋輪的100米處,有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號正在向前疾駛,兩艘船似乎在比賽,彼此靠得比較近,平行著駛向前方。忽然,正在疾駛中的“豪克”號好像被大船吸引似地,一點(diǎn)也不服從舵手的操縱,竟一頭向“奧林匹克”號撞去。最后,“豪克”號的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上,撞出個(gè)大洞,釀成一件重大海難事故。伯努利方程:理想流體在重力場中作穩(wěn)定流動時(shí),能量守衡定律在流動液體中的表現(xiàn)形式。含義:對于理想流體作穩(wěn)定流動,在同一流管中任一處,每單位體積流體的動能、勢能和該處壓強(qiáng)之和是一個(gè)恒量。流體的概念

流體:在任何微小剪切力作用下都會產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)。通俗地說,流體即流動的物質(zhì)。流體的基本特征:流動性

氣體:分子間距離大,分子間作用力小,分子可自由運(yùn)動,因而不能保持一定的形狀和體積,充滿整個(gè)空間。液體:分子間距離小,分子間作用力大,不能保持一定的形狀,能保持一定的體積。1.流體的密度ρ定義:單位體積的流體所具有的質(zhì)量,單位為kg/m3。2.比容ν定義:單位質(zhì)量的流體所占的體積稱為比容ν

,是流體密度的倒數(shù),單位為m3/kg。3.重度γ定義:單位體積的流體所具有的重力

,單位為N/m3。

γ=ρg

g為重力加速度,9.8m/s2流體的主要物理性質(zhì)密度與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)液體密度隨溫度略有變化,受壓強(qiáng)影響不大。1000100098096094040608020

toC水的密度隨溫度的變化

氣體密度受壓強(qiáng)和溫度影響的變化較大。4.壓縮性定義:流體分子間有一定的間隙,當(dāng)溫度不變,流體所受壓力增加時(shí),其體積縮小的性質(zhì),稱為流體壓縮性。5.膨脹性定義:在一定壓強(qiáng)下流體的體積隨溫度的升高而增大的特性。(1/K)或(1/℃)通常用體積膨脹系數(shù)來表示,定義為壓強(qiáng)不變的情況下,溫度每升高1K所引起的體積相對變化量。由實(shí)驗(yàn)得知,氣體的體積膨脹系數(shù)很大,而液體的體積膨脹系數(shù)非常小。船舶概論IntroductiontoShip第二章輪機(jī)工程概述家用電熱水器上的安全閥當(dāng)水壓突然增高,或者加熱過熱,內(nèi)膽承受壓力過大,安全閥就會自動泄壓,以免內(nèi)膽爆裂。原理:一個(gè)調(diào)整好壓力的彈簧,壓著一個(gè)閥芯。如果水的壓力異常升高,高于彈簧壓力時(shí),閥芯被壓開,排出水泄壓。6.液體的表面張力定義:液體表面相鄰兩部分之間的相互吸引力。處于液體表面的分子受到內(nèi)部分子的吸引力遠(yuǎn)大于外部氣體分子對它的吸引力,表面處分子所受合力垂直于液面指向內(nèi)部,具有自發(fā)收縮表面積的趨勢。表征這一趨勢的為表面張力系數(shù),它表示液體表面相鄰兩部分間單位長度的相互牽引力。表面張力系數(shù)隨溫度的升高而減小。7.毛細(xì)現(xiàn)象內(nèi)聚力:液體分子間相互吸引、相互制約的吸引力;附著力:液體與固體壁面間的吸引力。不浸潤現(xiàn)象―內(nèi)聚力>附著力,則液體就抱成團(tuán),與固體不浸潤,即不濕潤固體,這種現(xiàn)象就叫不浸潤現(xiàn)象(例如,玻璃板上滴一滴水銀)。浸潤現(xiàn)象―內(nèi)聚力<附著力,則液體就能濕潤固體表面,這種現(xiàn)象稱為浸潤現(xiàn)象(例如,干凈的玻璃板上滴一滴水滴,水滴便很快向四周擴(kuò)展)。水能浸潤玻璃,但不能浸潤石蠟。水銀不能浸潤玻璃,但能浸潤鋅。7.毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)作用,是液體表面對固體表面的吸引力。毛細(xì)管插入浸潤液體中,管內(nèi)液面上升,高于管外;毛細(xì)管插入不浸潤液體中,管內(nèi)液體下降,低于管外的現(xiàn)象。在自然界和日常生活中有許多毛細(xì)現(xiàn)象的例子。植物莖內(nèi)的導(dǎo)管就是植物體內(nèi)的極細(xì)的毛細(xì)管,它能把土壤里的水分吸上來。磚塊吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水都是常見的毛細(xì)現(xiàn)象。在這些物體中有許多細(xì)小的孔道,起著毛細(xì)管的作用。8.液體含氣量定義:液體中所含空氣按體積百分比計(jì)的數(shù)量叫做含氣量。液體中所含空氣體積的百分?jǐn)?shù)叫做含氣量,空氣可溶解在液體中,也可以氣泡的形式混合在液體之中?;烊氲目諝鈺蕷馀轄顟B(tài)懸浮于油液中,它對油液的體積彈性系數(shù)和粘性均產(chǎn)生影響,尤其是對體積彈性系數(shù)的影響極大。而溶入氣體則對油液的體積彈性系數(shù)和黏性的影響極小。9.液體的空氣分離壓在一定溫度下,當(dāng)液體壓力低于某一壓力值時(shí),溶解在液體中的空氣將會迅速從液體中分離出來,產(chǎn)生大量的氣泡,這個(gè)壓力稱為液體在該溫度下的空氣分離壓。

牛頓經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究,在1686年提出了確定流體內(nèi)摩擦力的公式即牛頓內(nèi)摩擦定律。勻速運(yùn)動F’固定不動10.黏滯性流動具有下列特點(diǎn)(1)與上板接觸的流體粘附在上板上,并以速度u隨上板運(yùn)動;與下板接觸的流體粘附在下板上,速度為零,兩板間的流體速度呈線性分布,即u是y的一

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