2020自考02446建筑設(shè)備必考重點自考建筑設(shè)備筆記自考建筑設(shè)備講義.doc
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1、精選自考02446建筑設(shè)備資料【目 錄】第一章 流體力學(xué)基本知識;第二章 室外給水排水工程概述;第三章 管道材料、器材及衛(wèi)生器具;第四章 建筑給水;第五章 建筑排水、中水及特殊建筑給水排水;第六章 傳熱及氣體射流基本知識;第七章 熱水及燃?xì)夤?yīng);第八章 采暖;第九章 通風(fēng);第十章 空氣調(diào)節(jié);第十一章 建筑電氣系統(tǒng)概述;第十二章 電力供配電系統(tǒng);第十三章 建筑電氣照明;第十四章 幾種建筑弱電系統(tǒng)簡介;第十五章 建筑電氣安全。第一章 流體力學(xué)基本知識第一節(jié) 流體的主要物理性質(zhì)一、密度和容重密度:對于均質(zhì)流體,單位體積的質(zhì)量稱為流體的密度。容重:對于均質(zhì)流體,單位體積的 重量稱為流體的容重。二、流體
2、的黏滯性 粘滯性:相鄰流層An、An+1之間u不同,必然存在有相對運動,導(dǎo)致摩擦力的產(chǎn)生,流體內(nèi)部之間的摩擦力稱內(nèi)摩擦力,稱粘滯力。流體在粘滯力作用下,具有抵抗流體的相對運動的能力,稱粘滯性。影響流體黏滯性的因素壓力的變化對流體的動力粘度的影響很小,溫度對的影響很顯著:1溫度升高,液體的粘度減?。ㄒ驗門上升,液體的內(nèi)聚力變小,分子間吸引力減??;)2溫度升高,氣體的粘度增大(氣體的內(nèi)聚力很小,它的粘滯性主要是分子間動量交換的結(jié)果。當(dāng)T上升,作相對運動的相鄰流層間的分子的動量交換加劇,使得氣體的粘度增大。)三、流體的壓縮性和熱脹性壓縮性:流體壓強(qiáng)增大體積縮小的性質(zhì)。不可壓縮流體:壓縮性可以忽略不計
3、的流體??蓧嚎s流體:壓縮性不可以不計的流體。熱脹性:流體溫度升高體積膨脹的性質(zhì)。液體的熱脹性很小,在計算中可不考慮(熱水循環(huán)系統(tǒng)除外);氣體的熱脹性不能忽略。建筑設(shè)備工程中的水、氣流體,可以認(rèn)為是易于流動、具有粘滯性、不可壓縮的流體。第二節(jié) 流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律流體靜止是運動中的一種特殊狀態(tài)。由于流體靜止時不顯示其黏滯性,不存在切向應(yīng)力,同時認(rèn)為流體也不能承受拉力,不存在由于粘滯性所產(chǎn)生運動的力學(xué)性質(zhì)。因此,流體靜力學(xué)的中心問題是研究流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律。一、流體靜壓強(qiáng)及其特性表面壓強(qiáng)為: p=p/ (1-6) 點壓強(qiáng)為:lim p=dp/d ( Pa) 點壓強(qiáng)就是靜壓強(qiáng) 流體靜壓強(qiáng)的兩個特
4、征:(1)流體靜壓強(qiáng)的方向必定沿著作用面的內(nèi)法線方向(2)任意點的流體靜壓強(qiáng)只有一個值,它不因作用面方位的改變而改變。二、流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律在靜止液體中任取一點A點在自由表面下的水深h,自由表面壓強(qiáng)為p0。設(shè)A點的靜水壓強(qiáng)為p,通過A點取底面積為,高為h,上表面與自由面相重合的鉛直小圓柱體,研究其軸向力的平衡:上表面壓力,方向鉛直向下(圖中未繪出);柱體側(cè)面積的靜水壓力,方向與軸向垂直(圖中未繪出),在軸向投影為零。此鉛直圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài),故其軸向力平衡為: 化簡后得: p=p0 +h (1-8) 式中 p靜止液體中任意點的壓強(qiáng),kN/m2或kPa; p0表面壓強(qiáng),kN/m2或kPa; 液
5、體的容重,kN/m3; h所研究點在自由表面下的深度,m。上式是靜水壓強(qiáng)基本方程式,又稱為靜水力學(xué)基本方程式。式中和p0都是常數(shù)。方程表示靜水壓強(qiáng)與水深成正比的直線分布規(guī)律。方程式還表明,作用于液面上的表面壓強(qiáng)p0是等值地傳遞到靜止液體中每一點上。方程也適用于靜止氣體壓強(qiáng)的計算,只是式中的氣體容重很小,因此,在高差h不大的情況下,可忽略項,則p=p0。例如研究氣體作用在鍋爐壁上的靜壓強(qiáng)時,可以認(rèn)為氣體空間各點的靜壓強(qiáng)相等。等壓面:流體中壓強(qiáng)相等的各點所組成的面為等壓面。壓強(qiáng)的度量基準(zhǔn):(1)絕對壓強(qiáng):是以完全真空為零點計算的壓強(qiáng),用PA表示。(2)相對壓強(qiáng):是以大氣壓強(qiáng)為零點計算的壓強(qiáng),用P表
6、示。相對壓強(qiáng)與絕對壓強(qiáng)的關(guān)系為:P=PA-Pa (1-9)第三節(jié) 流體運動的基本知識一、流體運動的基本概念(一)壓力流與無壓流1.壓力流:流體在壓差作用下流動時,流體整個周圍都和固體壁相接觸,沒有自由表面。2.無壓流:液體在重力作用下流動時,液體的部分周界與固體壁相接觸,部分周界與氣體接觸,形成自由表面。(三)流線與跡線1.流線:流體運動時,在流速場中畫出某時刻的這樣的一條空間曲線,它上面所有流體質(zhì)點在該時刻的流速矢量都與這條曲線相切,這條曲線就稱為該時刻的一條流線。2.跡線:流體運動時,流體中某一個質(zhì)點在連續(xù)時間內(nèi)的運動軌跡稱為跡線。流線與跡線是兩個完全不同的概念。非恒定流時流線與跡線不相重
7、合,在恒定流時流線與跡線相重合。(二)恒定流與非恒定流1.恒定流:流體運動時,流體中任一位置的壓強(qiáng),流速等運動要素不隨時間變化的流動稱為恒定流動。2.非恒定流:流體運動時,流體中任一位置的運動要素如壓強(qiáng)、流速等隨時間變化而變動的流動稱為非恒定流。自然界中都是非恒定流,工程中可以取為恒定流。 (四)均勻流與非均勻流1.均勻流:流體運動時,流線是平行直線的流動稱為均勻流。如等截面長直管中的流動。2.非均勻流:流體運動時,流線不是平行直線的流動稱為非均勻流。如流體在收縮管、擴(kuò)大管或彎管中流動等。它又可分為:(1)漸變流:流體運動中流線接近于平行線的流動稱為漸變流。(2)急變流:流體運動中流線不能視為
8、平行直線的流動稱為急變流。(五)元流、總流、過流斷面、流量與斷面平均流速;1.元流:流體運動時,在流體中取一微小面積d,并在d面積上各點引出流線并形成了一股流束稱為元流。在元流內(nèi)的流體不會流到元流外面;在元流外面的流體亦不會流進(jìn)元流中去。由于d很小,可以認(rèn)為d上各點的運動要素(壓強(qiáng)與流速)相等。2.總流:流體運動時,無數(shù)元流的總和稱為總流。3.過流斷面:流體運動時,與元流或總流全部流線正交的橫斷面稱為過流斷面。用d或表示,單位為m2或cm2。均勻流的過流斷面為平面,漸變流的過流斷面可視為平面;非均勻流的過流斷面為曲面。4.流量:流體運動時,單位時間內(nèi)通過過流斷面流體體積稱為體積流量,用符號Q表
9、示,單位是m3/s或L/s。5.斷面平均流速:流體流動時,斷面各點流速一般不易確定,當(dāng)工程中又無必要確定時,可采用斷面平均流速(v)簡化流動。斷面平均流速為斷面上各點流速的平均值。二、恒定流的連續(xù)性方程壓縮流體容重不變,即體積流量相等。流進(jìn)A1斷面的流量等于流出A2斷面的流量;三、恒定總流能量方程(一)恒定總流實際液體的能量方程 (1-13)Z1、Z2 斷面中心對基準(zhǔn)面的位置高程,位置水頭;即:單位重量液體具有的位能;p1/r、 p2/r測壓管高度,壓強(qiáng)水頭;即:單位重量液體具有的壓能;、流速水頭;即:單位重量液體具有的動能;hw1-2是流體流動過程中從斷面1-1到2-2之間阻力所作的負(fù)功;單
10、位重量液體產(chǎn)生的能量損失,稱為水頭損失;三者之和為斷面的單位重量液體具有的機(jī)械能。(二)實際氣體恒定總流的能量方程對于不可壓縮氣體,液體能量方程同樣適用,由于氣體密度很小,式中重力做功可忽略不計。對一般通風(fēng)管道中,過流斷面上的流速分布比較均勻,動能修正系數(shù)可采用a=1,這樣,實際氣體總流的能量方程式為或者寫為實際氣體總流的能量方程與液體總流的能量方程比較,除各項單位以壓強(qiáng)來表達(dá)氣體單位體積平均能量外,對應(yīng)項意義基本相近第四節(jié) 流動阻力和水頭損失一、流動阻力和水頭損失的兩種形式(一)沿程阻力和沿程水頭損失流體在長直管(或明渠)中流動,所受的摩擦阻力稱為沿程阻力。為了克服沿程阻力而消耗的單位重量流
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