注冊暖通設(shè)備工程師專業(yè)基礎(chǔ)考試公式大全

1、范文范例精心整理2.1平壁穩(wěn)態(tài)導熱word完美格式傳熱學第1章傳熱基本概念1、溫度梯度：gradt =nOm ，指向溫度升高的方向；n -2、傅立葉定律：熱流密度q =radtWjm2 3、導熱系數(shù)：_q W；m k 一 _gradt4、熱擴散系數(shù)（導溫系數(shù)）：a =6m2js 表征物體被加熱 或冷卻時，物體溫度趨于均勻一致的能力。1)1、2、3、4、2)第一類邊界條件:溫度分布：t 4w1tw1 -tw2、F熱流密度：q JW± 一tw1;；空熱流量：_Aq吉2 ;多層平壁熱流密度：q Jw1 七平; n第三類邊界條件:2、多層平壁熱流密度:第2章穩(wěn)態(tài)導熱2.0導熱方程與邊界條件1

2、）導熱常微分方程：2.2圓筒壁穩(wěn)態(tài)導熱1）第一類邊界條件:2、熱流密度：ql二tW1工1、熱流密度:2）邊界條件：第一類：已知任意時刻物體邊界上的溫度值：t s 土 ；第二類：已知任意時刻物體邊界上的熱流密度：q s ;第三類：已知邊界周圍物體的溫度 tf和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h ,即3、熱流量：Qiwll ± tw1 12 ；1, d2'ln -21，d14、多層圓筒熱流密度：q5上去-2）第三類邊界條件:tf1 上f2ql =-TT33；1 1doi- In 2=/._ 4 卜2叫2.3臨界熱絕緣直徑單位管長總熱阻:Rti1=dc2 Ms22.42、多層圓筒熱流密度:d2d；2時

3、，有散熱作用;對2時，有保溫作用;肋片傳熱；、溫度分布:曾日書需2、肋端溫度（過余溫度）：日，.1；.飛上飛ml3、肋片表面散熱量：呵A0hmi ）4、肋片效率:增大ne表面換熱系數(shù)h肋厚g肋高l肋的導熱系數(shù)九等截面直肋散熱影響因素5、界面接觸熱阻：Rc第3章非穩(wěn)態(tài)導熱1、非穩(wěn)態(tài)導熱中的兩個準則傅里葉準則：Fo =ajo當Fo >.2時，過余溫度隨時間6-線性變化，瞬態(tài)溫度變化進行正常情況階段。畢渥準則：Bi數(shù)值大小直接影響物體內(nèi)溫度分布情況。當Bi意味著對流換熱熱阻趨于0 ,壁表面溫度幾乎從開始立即達到流體溫度;當Bi 一次，意味著物體導熱熱阻趨于0 ,溫度分布應(yīng)超于均勻一致。Bi準則

4、越小，內(nèi)部溫度越趨于一致。當 Bi<0.1時，可近似認為物體溫度是均勻一致的。2、集總參數(shù)法Bi次.1時，可使用集總參數(shù)法時間常數(shù)（弛豫時間）當7時，=t-i-1=36.8%J to 上-當予二47時，號上/T：83% ,工程上可認定導熱體已J to二達到熱平衡狀態(tài)。3、滲透厚度：二,z3.46-. a .第4章導熱問題數(shù)值解非穩(wěn)態(tài)導熱問題數(shù)值計算溫度-x溫度-時間限制顯式差分格式二階中心差分一階向前差分Fo%隱式差分格式二階中心差分一階向后差分無第二、三類邊界條件，采用顯式差分，穩(wěn)定條件為Fo 2B-；采用隱式差分則無穩(wěn)定條件。第5章對流換熱5.0對流換熱基本理論對流換熱既有對流，又有

5、導熱，不是基本傳熱方式，確定h 及增強換熱的措施是對流換熱的核心問題。基本公式為牛頓冷 卻公式：牛頓冷卻公式：q *tw上影響對流換熱系數(shù)的因素：流動的起因流動速度流體有無相變換熱面的幾何形狀、大小和位置流體的熱物理性質(zhì)確定對流換熱系數(shù)h函數(shù)關(guān)系式的方法：理論解法：理論解法（分析法）是在所建立的邊界層對 流換熱微分方程組的基礎(chǔ)上，通過數(shù)學分析解法、積分近似解 法、數(shù)值解法和比擬法求得對流換熱系數(shù) h的表達式。實驗解法：相似原理或量綱分析法，將眾多的影響因素 綜合成為數(shù)不多的無量綱準則，通過實驗求得各準則間的函數(shù) 關(guān)系，再將函數(shù)關(guān)系推廣到與實驗現(xiàn)象相似的實際現(xiàn)象中去。比擬法：比擬法是指通過研究動

6、量傳遞及熱量傳遞的共 性或類似特性，以建立起表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與阻力系數(shù)間相互關(guān)系 的方法。數(shù)值法：數(shù)值法是指通過數(shù)值計算的方法求解表面?zhèn)鳠?系數(shù)。5.1邊界層對流傳熱理論流動邊界層：壁面上流體速度為零，到接近流體主流速度 的一流體層，厚度為6,即流體速度u為主流速度u/勺0.99 處，即 u/u-=0.99 。熱邊界層：過余溫度 0.99 0.99（tf _tw）,壁溫tw , 熱邊界層厚度為二可認為只有在熱邊界層有溫度變化，熱 邊界層以外可視為等溫流動區(qū)。熱邊界層厚度不一定等于流動 邊界層厚度。1）外掠平板層流換熱：Re c z-xc-三：105V5.2對流換熱無量綱準則及意義普朗特數(shù)Pr =_

7、 aNu -f Re Pr邊界層厚度：_、,名.0Rex12 x -C .1局部摩擦系數(shù)：=0.332 Re,2 一平均摩擦系數(shù)：CfqIpfxdx松328 ReN局部換熱系數(shù)：hx 30.332 JPr13 Rex2 x準則關(guān)聯(lián)式：Nux =0.332Pr13 Re：平均換熱系數(shù)：h zz0.664 _2pr 13 Rex-2 l斯坦頓準則：St =Nu / Re Pr =_ h反映紊流表面?zhèn)鳠醬cPT系數(shù)和摩擦系數(shù)間關(guān)系，稱雷諾類比律。努謝爾特準則：NuW,數(shù)值大小反映了對流換熱的強弱。雷諾準則：Re里V,反映流體流動時慣性力與黏滯力的相對大小，反映流態(tài)對換換的影響。格拉曉夫準則：Gr芻掣

8、3 ,反映浮升力與黏滯力的相對大小，流體自由流動狀態(tài)對換熱影響。普朗特準則：Pr為a ,又稱物性準則，反映了流體的動準則關(guān)聯(lián)式:zS.664 Pr13 Re；定性溫度：tm =（卡j ,定型尺寸為板長x、l2）外掠平板紊流換熱: 5>105 及Q -2107局部摩擦系數(shù)：Cf ,x z0.0592Rex，準則關(guān)聯(lián)式：Nux =0.0296Pr-3Re4%準則關(guān)聯(lián)式：Nu =0.037Re08 -870 Pr13適用范圍：0.6 <Pr <0、5 X05 <e <08 o定性溫度：tm <f ± j ,定型尺寸為板長l 量傳遞和熱量傳遞能力的相對大小

9、。Pr值的大小：液態(tài)金屬 < 水（油。5.3 相似原理相似條件：同類現(xiàn)象，單值性條件相似，同名的已定準則 相等。單值條件包括：幾何條件，物理條件，邊界條件，時間條 件。5.4 常用相識準則：1）無相變受迫穩(wěn)態(tài)對流換熱，若自然對流可忽略不計：._ _ _ n _ mNu 二f Re,Pr zC Re Pr2）對于空氣，Pr為常數(shù)，無相變受迫穩(wěn)態(tài)對流換熱，則為:管子較長，不考慮自然對流的影響:Nu T Re 任 RenNUf -4.36 q -const3）自然對流換熱:NUf -3.66tw -constNu d fr,Pr 瀘pr Pr)3）粗糙管壁的換熱:管內(nèi)紊流換熱第6章單相流體對流

10、換熱StPr2-3 =1一86.1管內(nèi)受迫對流換熱阻力損失：.p=f胃進口段長度:f:沿程阻力系數(shù)Pr > ,流動進口段長度大于熱進口段長度;6.2外掠圓管流動換熱Pr4，流動進口段長度小于熱進口段長度;1）外掠單管1）紊流換熱:關(guān)聯(lián)式：Nu =f Re,Pr '冶RenPrm迪圖斯-貝爾特關(guān)聯(lián)式:Re <0 ,不發(fā)生脫體;10 <Re或.5>105 ,層流，脫體發(fā)生在80° 85°Nuf zO.023ReO.8Pr0.3tw 也Re >.5X（05 ,紊流，脫體點可推移到14co非圓管當量直徑：de fA.：U2）外掠管束.0.8J0

11、8 "IQ.S0.4 I lc,4. 0.2 、h =f(u, ： , .-,Cp , ,d -)管束換熱關(guān)聯(lián)式：Nu f =£ Re? Pr；"亙 ,%JPrw螺旋管修正系數(shù):后排管子傳熱系數(shù)高于前排管子換熱系數(shù)。氣體： R 4 1.77 d .:R6.3自然對流換熱液體： r W“1Q3d：R31）無限空間自然對流2）層流換熱:在常壁溫或常熱流邊界條件下當達到旺盛紊流時，局部表面?zhèn)鞯?章凝結(jié)與沸騰換熱熱系數(shù)h*將保持不變，即與壁的高度無關(guān)。2)自然對流準則關(guān)系式:Nu C GrPrn.'zCRan自?；F(xiàn)象：自然對流紊流，準則關(guān)聯(lián)式中常壁溫時n孕, 常

12、熱流時n用4 ,關(guān)聯(lián)式展開后兩邊的定型尺寸可消去，表明自然對流紊流傳熱系數(shù)與定型尺寸無關(guān)， 這現(xiàn)象叫自?；F(xiàn)象。3)有限空間中的自然對流換熱封閉夾層空間換熱關(guān)聯(lián)式：Nuc£GPmH有限空間自然對流換熱：(1)垂直夾層：出現(xiàn)環(huán)流，正常； 3H >0.3,無環(huán)流，可按無限空間計算；兩壁溫差和高度都很小，使Gr<2000,則無流 動，可按純導熱計算。(2)水平夾層：此時自然對流只發(fā)生在熱面在下的情況。對氣體，Gr<1700時可按純導熱計算；Gr>1700后出現(xiàn)蜂窩狀分布的環(huán)流；Gr=50000后呈現(xiàn)無序的紊流。傾斜夾層Gr / Re2可作為判斷自由流動影響程度的準則

13、，體現(xiàn)了浮升力 與慣性力的相對大小。一般，當0.1時，則不能忽略自然對 流的影響；當10時，則可按純自然對流處理。凝結(jié)分為膜狀凝結(jié)和珠狀凝結(jié)。層流膜狀凝結(jié)換熱(30 Rec800 );紊流膜狀凝結(jié)換熱(Rec <1800 );7.1 凝結(jié)換熱膜狀凝結(jié)：能很好地潤濕壁面。珠狀凝結(jié)：傳熱在蒸氣與液珠表面及蒸氣與裸露的冷壁間 進行。珠狀比膜狀凝結(jié)的傳熱性能好。對水平管，一般均勻?qū)恿鳡顟B(tài)。對垂直壁，上部為層流， 隨膜液向下流動，Re增大，在Re>1800后轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪?，整個 壁面的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)應(yīng)按加權(quán)平均計算。多根管的水平管束，上排的凝液會流到下排管上，使下排管凝液膜加厚，傳熱效果降低。

14、影響膜狀凝結(jié)換熱因素：蒸氣中含微量不凝氣體，對換熱 影響很大；含潤滑油；Re數(shù)低時，表面粗糙使膜增厚，傳熱 性能降低。增強凝結(jié)換熱措施措施：減薄凝液膜厚度，加速排液。1)垂直壁層流膜狀凝結(jié)理論平均傳熱系數(shù):垂直管：Co3.76Re戶;水平管：Co =1.51Rec ；7.2沸騰換熱飽和沸騰過程：過熱度小，無沸騰，為自然對流換熱；過熱度升高，換熱強烈，稱核態(tài)沸騰；生成氣泡過多，開始覆蓋加熱面形成氣膜，傳熱惡化，氣膜不容易開裂，稱過渡沸騰（或膜態(tài)沸騰），持續(xù)到熱流密度為最小時；凝結(jié)準則Co為無量綱數(shù)群，也稱為修正Nu準則，其大小反形成穩(wěn)定的汽膜層，傳熱回升，稱穩(wěn)定膜態(tài)沸騰。映凝結(jié)換熱的強弱。1MB

15、 I形成氣泡核的基本動力：沸騰溫差表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下一層管比上一層管小。Co W.51Rec4平均傳熱系數(shù)：hd =0.725)Jh =0.122卞15氣泡最小半徑：口,12）垂直壁層紊流膜狀凝結(jié)Rec8750 58Pr 0-5 Re0-75 J2533）水平管外壁水平管由于管徑較小，不會出現(xiàn)紊流膜狀凝結(jié)，只有層流膜狀凝結(jié)。水平管簇冷凝器大多數(shù)由管束組成。一般用Nd代替上式的d。%=0.77 hv,當時，乜 3 ,故橫管傳熱系 hv第8章輻射傳熱8.1熱輻射基本概念數(shù)比豎管要大，故冷凝器都設(shè)計成臥式。吸收、反射和透射:力最大。實際物體的單色輻射力隨波長和溫度的變化是不規(guī)則G -.G pG：用單色輻

16、射：黑體： 口二；白體 也；透明體：石三把波長在0.110011的電磁波稱為熱射線。它在介質(zhì)中的傳播速度等于光速。在真空中可以傳播。凡溫度大于0K的物體 都會發(fā)射熱射線。黑體：全吸收；白體：全反射；透明體：全 透射。輻射強度，是指對某給定方向，在垂直于該方向的單位投影面 積上，在單位時間、單位立體角內(nèi)所發(fā)射的全波長能量，符號 為L ,單位W/m2 sr ,也稱定向輻射強度。輻射力，是指物體在單位時間內(nèi)單位表面積向半球空間所發(fā)射的全波長能量，以E表示,W/irf。黑體的單色輻射力隨溫度升高而增大，隨溫度升高最大單色輻 射力向短波方向移動。黑體輻射力Eb RT4 ,與絕對溫度四次方成正比， :b-

17、W.67>10 8W,：m2 K4 |設(shè)表面為漫輻射表面，則定向輻射強度與方向無關(guān)。在與法線 成二角方向的定向輻射力按余弦規(guī)律變化，法向的定向輻射的。發(fā)射率名Eb。實際物體在紅外波段內(nèi)可近似地作為灰體。在熱平衡條件下，物體的定向單色發(fā)射率等于它的定向單色吸收比。如果表面不僅是漫輻射，而且是灰體，則輻射性質(zhì)與方向、波長都無關(guān)，發(fā)射率等于吸收比。8.2 普朗克定律 黑體單色發(fā)射力Eb ,九維恩位移定律：maxT897.6.m K8.3 斯蒂芬-波爾茲曼定律Eb = Eb dx =；"4 xb iT0黑體輻射常數(shù)：Q-=5.67Xl0-8-W/m2 K4 黑體輻射系數(shù)：Cb z=5.

18、67W：,m2 K4 .18.4 蘭貝特余弦定律蘭貝特定律表述1：黑體表面具有漫反射性質(zhì)，即: 二4冷，蘭貝特定律表述2,即余弦定律:E ;-t -cos :T n cos 二-En cos JE生h漫輻射表面，輻射力是任意方向輻射強度的n倍。8.5 基爾霍夫定律實際物體的輻射力與同等溫度下黑體的輻射力之比稱為該物體的發(fā)射率（或黑度）。即灰體是指物體單色輻射能力與同溫度黑體單色輻射力隨波長的變化曲線相似，或單色發(fā)射率不隨波長變化的物體。在熱平衡條件下，表面單色定向發(fā)射率等于它的單色定向吸收率。第9章輻射換熱計算9.1角系數(shù)：角系數(shù)：有兩個表面，編號為1和2,其間充滿透明介質(zhì)，則表面1對表面2的

19、角系數(shù) 入,2是表面1直接投射到表面2上的能量，占表面1輻射能量的百分比。角系數(shù)應(yīng)用的限制條件，即漫射面、等溫、物性均勻。角系數(shù)的性質(zhì)：1）互換性：AXi,j nAjXj,i ;n2）完整性：'AXt -Ji2,3 .,n3）分解性： A1X12 z=A<aX1a,2 -4A1bX1b,2三表面封閉系統(tǒng)：X12 11d31-211無限長表面角系數(shù)：丫交叉線之和才交叉線之和bc+ad _ab-cdX1,2 = 2 M表面A1的斷面長度-2ab9.2灰體面間的輻射傳熱投入輻射：單位時間內(nèi)投射到單位面積上的總輻射能，記為G 。有效輻射：單位時間內(nèi)離開單位面積的總輻射能為該表面的有效輻射

20、J 。包括了自身的發(fā)射輻射E和反射車g射 G 。R上學稱為表面A的輻射熱阻，又稱表面熱阻，表面發(fā)射A :率越大，表面熱阻越小，黑表面表面熱阻為 0。組成封閉腔兩灰體表面輻射換熱計算：12 =Eb1 -Eb21A1X 12A12A2平行無限大灰體表面輻射換熱計算:空腔與內(nèi)包壁面表面輻射換熱計算：；2三.11.A 1 it:I1; A2.2;A2第A1且卷值較大，上式化簡為：6二黔261 _Eb2 )9.3氣體輻射1)氣體輻射的特點：(1)氣體輻射和吸收具有明顯的選擇性；(2)氣體輻射和吸收在整個容器中進行，強度逐漸減弱。2)氣體吸收定律氣體吸收定律也叫布格爾定律，即：氣體吸收與氣體性質(zhì)、壓力、溫

21、度及射線波長有關(guān)。負號表明輻射強度隨氣體層厚度增加而減弱。單色輻射強度穿過氣體層 時按指數(shù)規(guī)律減弱。太陽輻射能99嗾中在0.2-3 11m范圍內(nèi)。通常希望在311m以下太陽輻射的單色吸收比盡量大，3(1 m以上的則盡量小。普通玻璃可透過3 fLm以下射線，3 fLm以上的長波基本不透過， "溫室效應(yīng)”。3)氣體的發(fā)射率和吸收率氣體的發(fā)射率是表面的輻射特性，吸收率是容積的輻射特性。(1)氣體單色吸收率和發(fā)射率：；="上口(2)氣體的吸收率值那氣體輻射具有選擇性，不能當灰體對待。影響氣體發(fā)射率的因素：氣體溫度；射線平均行程與氣體分壓的乘積；氣體分壓與氣體所處的總壓。第10章傳熱

22、和換熱器對數(shù)平均溫差：能效皆換熱器的實際傳熱量與最大可能的傳熱量之比，反映了換熱器"冷熱流體進口溫度差”的利用率。Cmin沸騰和凝結(jié)時，Cmin/Cma* T，順流、逆流及其他所有流動方式的梆相同，為:NTU常見相識準則數(shù)及其物理意義準則名稱表達式物理意義傅立葉準則,非穩(wěn)態(tài)過程無量綱時間，表征非穩(wěn)態(tài)過程進行深度。畢渥準則hlBi fA固體內(nèi)部導熱熱阻與界面上換熱熱阻之比，？為固體內(nèi)部導熱熱阻。努謝爾特準則hlNu =7?A表征壁面法向無量綱過余溫度梯度的大小，反映對流換熱的強弱。，一為流體內(nèi)部導熱熱阻。普朗特準則又稱物性準則，反映流體動量傳遞能力與熱量傳遞能力的相對大小，表現(xiàn)對流物性

23、對換熱影響。雷諾準則R。'表征流體受迫運動時慣性力與粘性力的相對比值，其大小反映了流態(tài)對換熱影響。格拉曉夫準則Grk表征流體自然對流流動時浮升力與粘性力的對比值，其大小反映了自然對流流態(tài)對換熱的影響。凝結(jié)準則*j無量綱數(shù)群，也稱為修正Nu準則，其大小反映凝結(jié)換熱的強弱。斯坦登準則NuRehSt =4Pr 即OQ一種修正Nu數(shù)，視為流體實際的換熱熱流密度與流體可傳遞的最大熱流密度之比。J因子j =StPr23無量綱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)摩擦系數(shù)Cf 卡Pz無量綱表面切應(yīng)力工程流體力學及泵與風機（含流體力學）3.1流體力學基礎(chǔ)單位質(zhì)量力：fFb m 3m密度值：p ±00 kg,.m3卜:

24、短 +3600 kg m3羲 4.29 kg m3 J歐拉法是以流場為研究對象：時變加速度（當?shù)丶铀俣龋簳r間變化引起的加速度;位變加速度（遷移加速度）：空間變化引起的加速度;歐拉法（非恒定流）：ux T*'、y、z、t ）瓦 Ty （x、y、Z、t）u z 0 （x、y、z、t ）歐拉法（恒定流）：牛頓內(nèi)摩擦定律：剪切力：*x ZzUx(X、y、Z y Tyjx、y、Z z =uzfx、y、z2、恒定元流能量方程內(nèi)摩擦力：T - . A du-dy動力粘度： Mb流線:& _d_y _dzUx -U y -Uz液體：Tf P連續(xù)性方程：rViAi -俗2A2流體能量方程（伯努

25、利方程）：Pi.7U1 P276H一-Zi=Z zC完全氣體狀態(tài)方程:2g2gZ :位置水頭;2；N壓縮系數(shù)：”修膨脹系數(shù)：.牛黑=-1二票1k1、描述流體運動的方法:拉格朗日法（以單個質(zhì)點為對象）、b、c、t、b、c、t、b、c、t.Py：壓強水頭；2:流速水頭；2gH p當七：測壓管水頭;H -p Z H :總水頭;實際流體能量方程:面積比尺:P1 4 ? =% Z ¥ n；22g2g -3、恒定總流能量方程體積比尺:V=F單位重量流體能量方程:運動相似:2g2二2v 2 九22g -速度比尺:U1P U2P vpv F K Q時間比尺:tp lp Um lu3dA動能修正系數(shù)：

26、-=73其-分布較均勻白流動：.=.05|_1通常取Q4.0。動力相似:氣體能量方程:TPGPPpIP；一 才2 2 .號.p1 2Tm -Gm -Pm -Im動力相似是運動相似的保證兩斷面高度相差不大時:慣性力(I )： Fi _p2v2粘性力（T）: Fv4、恒定總流動量方程:比托管測流速：u - 2重力（G：FG=你3壓力（P）： FP -.Pl2F =R（pV2 以）R動量修正系數(shù)雷諾數(shù)：Re =F1 =v!Fv水垂直噴射平板受力：F -Qv3.2相似原理與因次分析Fv2弗諾得數(shù)：Fr上二F -gl歐拉數(shù)：Eu -FT =三Fi y1、相似原理幾何相似長度比尺：f z=ip- 32上，

27、了二m 1ml2 m3.3流動阻力和能量損失1、流動阻力與能量損失管路能量損失：h zzhf；沿程水頭損失:hfl v2二匹粘性力Tn嗒局部水頭損失:hm2g慣性切應(yīng)力（雷諾力）：邛二甲可圓管紊流斷面流速分布是對數(shù)型的。2、層流與紊流6、沿程阻力的計算對于圓管:(d:直徑；R:水力半徑）層流：Re2000 £300 1 ReRvR-,：500 575紊流：Revd_ y000 f300 ) ReRvR二;500 5753、均勻流方程壁面切應(yīng)力:r0 hf2 ro水力坡度：Jhf4、圓管層流管內(nèi)流速分布:最大流速:u J'2 )1;gJ 2;gJ “v Yumax =8W 畫3

28、 ；平均流速:沿程損失:一 ,32 -Vl 64 l v2hf =Jl =r =f-gd2Red 2g沿程阻力系數(shù)：,塔5、圓管紊流粘性切應(yīng)力（牛頓內(nèi)摩擦定律）00-hlMiUd幅黑虢踵聊沿程阻力系數(shù)7L的變化:層流區(qū):臨界過渡區(qū):紊流光滑區(qū):紊流過渡區(qū):紊流粗糙區(qū): =fi Re Re.,1 Re :：2000 |,f Re :|Re / *000 :Re ：4000遙 Re Re 4000 7、非圓管的沿程損失水力半徑：R金圓管：R =4 ;矩形：R -ab_23七當量直徑：de =4R8、局部損失突然擴大管:3.4管路計算1、管路計算對于液體：H = ：、12gHt.二:d g管路阻抗：

29、Sh a J3 d g對于氣體：輸入水頭：Hi =H 4p0y 4ShQ 2 ；最大真空高度：hV卜8.5m。2、管路串、并聯(lián)計算串聯(lián)：流量：Q1且2 3阻抗：S =£, -S2 -S3并聯(lián)：阻抗：；S .S10ssi i i流重：Q:Q:Q3=_ :_： _；、fS1 JS2 fS33、孔口管嘴管道流動1）孔口流：出口流速：Vc4©12gH7 ；流速系數(shù)：00.97 （收縮斷面e.；2處）；收縮系數(shù)：，=Ac =0.64流量系數(shù)：_0 .622）管嘴流：出口 流速：Vb Wy25H0 ;流速系數(shù)：61:0.82 ;收縮系數(shù)：，點旦流量系數(shù)：f.：；z0.82管嘴正常出流條

30、件：H 0-£9m, L =3L 4d結(jié)論：Vb心.c , Q弘04、明渠恒定流緩流：障礙物的影響能向上游傳播的明渠流動形態(tài);急流：障礙物的影響不能向上游傳播的明渠流動形態(tài)。1）梯形斷面水力要素:順坡，坡度沿程不變；粗糙系數(shù)n沿程不變;沿程無局部干擾。明渠均勻流水力特征：沿程過流斷面的水深、流量、斷面平均流速、過流斷面平過水斷面積：A -b .mh濕周：/zb 書.1 4m2 ；水力半徑：R至2）圓斷面水力要素：均流速均不變；渠底坡度與水利坡度相等，即J=i4）謝才公式謝才公式：v _C JRJ _p.jRT曼寧公式：C2R16 , n （粗糙系數(shù)） n流量：q 密 =ac-YrT

31、- R23i12 n充滿角：zsin2-4-過水斷面積:對于圓斷面：a=0.93 時有 QmaxO（=0.85 時有 Vmax5）滲流、v . A .孔隙率：n . 一1v A -水力半徑:滲流流速：u=nrnin, J1 %3）明渠均勻流的發(fā)生條件:滲流重要特點：H=Hp =Z由P ;恒定流，流量沿程不變;達西定律（滲流線性定律）：長直渠道;u WJ 才土 =_kdH_ , k -滲流系數(shù)l ds適用于Re二10的滲流6）潛水井（完全井）影響半徑：R H000S.R修000 H _h7）集水廊單側(cè)單位寬度上的滲流量:總流量：Q -2ql3.5特定流動分析無旋流動：流場中各點旋轉(zhuǎn)角速度等于零的

32、運動，即流體 微團不繞自身軸旋轉(zhuǎn)。只有內(nèi)部不存在摩擦力的理想流體場才 可能存在無旋流動。無旋流動的前提:IIy速度勢函數(shù)：dCQx, y,z Jixdx duydy 也 dz全微分展開:dz -ux dx -'uydyuzdz-X.: .-Z,拉普拉斯方程:對于不可壓縮的流體的平面流動， 存在流函數(shù)軟y）與速度分量存在以下關(guān)系:d-；jdx，；'Jdy =uxdy -Uydx =0Xy不可壓縮流體平面無旋流動的流函數(shù)，滿足拉普拉斯方程，也是調(diào)和函數(shù)。滿足拉普拉斯方程的函數(shù)稱為調(diào)和函數(shù)。不可壓縮流體勢 流的速度函數(shù)，是坐標X、V、z的調(diào)和函數(shù)。而拉普拉斯方程 本身，就是不可壓縮流

33、體無旋流動的連續(xù)性方程。無旋和有勢互為充分必要條件。一切不可壓縮流體的平面流動，無論是有旋流動還是無旋 流動都存在流函數(shù)，但只有無旋流動才存在勢函數(shù)。平面勢流 的流函數(shù)和勢函數(shù)互為共軻函數(shù)。流函數(shù)等值線（即流線）和勢函數(shù)等值線（簡稱等勢線） 正交。T0M2噴管和擴壓管流速變化與截面變化的關(guān)系：2 *八I 之I 3H ，m件2N 3I 2 或=口133.7泵與風機1、泵與風機的性能曲線：流量-揚程： Hfg）流量-軸功率：N=fz（巧流量-設(shè)備本身效率：）2、泵與風機流動損失：流動水力損失（降低實際壓力）；容積損失（減少流量）；機械損失。全效率=容積效率X水力效率x機械效率泵的揚程：H =Hg

34、SQ23.6氣體動力學基礎(chǔ)聲速：c 謫NkpfkRT絕熱指數(shù)：k上虺 （i-分子自由度，空氣i=1.4） i氣體常數(shù)：R =8314 kg K （n-分子量，空氣n=29）馬赫數(shù)：M -V-斷面A與氣流速度v的關(guān)系：dA 2 dv-=M2a V-dh ndp ncdc ,故增速則壓降，降速則壓升kk v2RTo nRT . Honst k 1 k 12電機功率：N向前葉形的泵和風機總的揚程較大，但能量損失也大，效率較3、管路性能曲線及工作點低、離心式泵和大型風機，為提高效率，均采用向后型葉形。就中小型風機而論，效率不是主要考慮因素，也可采用向前型Q-H曲線:葉形的，向前型葉形的設(shè)備可以將外形尺

35、寸做的較小。平坦型：流量變化小，能頭變化大;7、氣蝕的原因陡降型：流量變化大，能頭變化小;幾何安裝高度過高;駝峰型：有穩(wěn)定工作點和不穩(wěn)定工作點。泵安裝地點海拔高，大氣壓低;dH dH兩性能曲線在某交點的斜率 =,則為穩(wěn)定工作點。輸送液體溫度過高。dQ ，dQ吸入口壓強水頭（吸入口真空高度）流體動力特性：H ZZPL2. 4Hz + ±1 4qq2 ;:g閉合管路中運行時：H sQd4、改變管路性能曲線的方法:Hs<Hs ,'*smax 93壓出管上閥門節(jié)流;吸入管上閥門節(jié)流（水泵不用該方法）Hsmax ：開始氣蝕的臨界吸入口真空度，廠家試驗所得Hs 允許吸入口真空度，標

36、準大氣壓、20C試驗得;5、改變泵與風機性能曲線的調(diào)節(jié)方法:允許水泵安裝高度;改變風機與泵的轉(zhuǎn)速;流量:Q nQm -nm實際安裝高度：Hg .|Hg Hs !- s .:三修正HslHs.!-10.33-70.24-hv揚程:hA -當?shù)卮髿鈮簤簭娝^（m）;功率:3in兒-與水溫相對應(yīng)的氣化壓強水頭（m）。改變風機進口導流閥的葉片角度;必須氣蝕余量：!h |-n :：0.3-0.3切削泵葉輪外徑及改變風機葉片寬度及角度。泵允許安裝高度:6、葉形對性能的影響a = a2禪小"廠,二tan a ,n -J,=2j第3章動力學1、力學基本定律：第一定律（慣性定律）；第二定律（力與加速度

37、的關(guān)系定律）：F _ma第三定律（作用與反作用定律）。2、動量質(zhì)點的動量： p =mv ,矢量；n質(zhì)點系的動量：p WmiV zzMvc ?動量主矢；n剛體系統(tǒng)的動量：p _'MiVCi3、沖量：衡量力在某段時間內(nèi)積累的作用。I -ft4、動量定理：質(zhì)點：.（mv V-F ;質(zhì)系：處于F ;dt質(zhì)心運動定律：ma Af5、動量矩:質(zhì)點對固定點O的動量矩：Mo ngv ；方向：右手法則確定，單位kg m2/sn質(zhì)點系對固定點O的動量矩：Lo；剛體動量矩：LO =MO（mx /c淅乂平動剛體：Lz =Jj ,平面運動：L。rc：.mvc:Jc-，轉(zhuǎn)動慣量平移公式：Jz ：Jzc md26、

38、簡單形體轉(zhuǎn)動慣量：理論力學第1章靜力學1、力對點的矩：M0（尸fh方向：逆時針轉(zhuǎn)為正，反之為負。2、力對軸的矩：Mz（泮。f*y盧yh方向：按右手螺旋法則定。3、力偶：M -Fd方向：逆時針轉(zhuǎn)為正，反之為負。4、零桿判斷方法：兩桿節(jié)點上無外力作用，且兩桿不在一直線上，兩桿都是零桿；三桿節(jié)點上無外力作用，其中兩桿在同一直線上，另一 桿是零桿；兩桿不在同一直線上，若在 1桿的反向加上力F,則2 桿是零桿。5、摩擦自鎖條件：tan 口土第2章運動學1、剛體定軸轉(zhuǎn)動公式：轉(zhuǎn)動方程：-f t角速度：dt角加速度：''''=d-'、 dt dt速度：v zR .加速

39、度：a工匚ann2at =R a an出鷹之R物體形狀轉(zhuǎn)動慣量回轉(zhuǎn)半徑Jzc 512 ml2細直桿J ml2 z飛_1p不1細圓環(huán),12J x -J y » mr_1p=p 予r2Jz ZJO mp主Jx =Jy =4mr2p4r薄圓盤Jz =JO =mr2p 士簡單形體轉(zhuǎn)動慣量7、動量矩定理:轉(zhuǎn)動剛體：T J Jz. 2平面運動剛體：TmvigJz -質(zhì)點：dMdt質(zhì)點系:定軸轉(zhuǎn)動:平面運動:8、動能定理:常力做功:重力做功:彈力做功:力偶做功:9、動能：平動剛體:JzOt=SMzf ) ma ="FW -f cos ,卞W =mg zi -Z2Wi2 4 in2 -2W

40、12 =佚(FT -1 mv22 c5.1軸向拉伸與壓縮材料力學4、材料拉伸、壓縮時的力學性能1）低碳鋼拉伸、壓縮時的力學性能1、橫截面上的應(yīng)力及強度條件拉壓二恚拉壓強度條件:OA :值彈性極限；（J比例極限彈性階段強度條件的作用:屈服階段BC :屈服極限強度校核:強化階段CD :選用許用載荷:2、斜截面上的應(yīng)力選擇截面尺寸:N總應(yīng)力：P yeos工_2:.f-.cos - eos .-；/- i.：-=p：-n :-=2in2:-3、拉壓變形及胡克定律絕對伸長量：上與EA :桿的拉伸剛度縱向線應(yīng)變:橫向線應(yīng)變: b -b泊松比（橫向變形系數(shù)）：局部變形階段DE :"頸縮"

41、現(xiàn)象2）鑄鐵拉伸、壓縮時的力學性能<b強度極限，壓縮的強度極限 應(yīng)是拉伸時的3倍。3）截面的收縮率和伸長率伸長率:'0>100% ；&5% :脆性材料;25% :塑性材料;收縮率： "A1 "A0 3100%,Ao4）極限應(yīng)力及許用應(yīng)力脆性材料極B6應(yīng)力：；篇-；許用應(yīng)力：，n -安全系數(shù)5.3圓軸扭轉(zhuǎn)1）圓軸扭轉(zhuǎn)基本知識5.2剪切1、剪切強度計算剪切強度條件：.1<：!<±0.5 -0,7 ；二|：塑性材料-0,8。0 - -1：脆性材料2、擠壓強度計算外力偶：m 9549 r N|_m |扭矩正負號規(guī)定：以右手螺旋法則表

42、示扭矩矢量方向，若該矢量方向與截面外向法線方向一致時為正，反之為負。rip陟切應(yīng)力互等定律：FT，同時指向或背離兩截面交線剪切胡克定律：.=G隼剪切變形切變彈性模量：G圓截面扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： ;幸：1GS 4,5 25 ! 塑性材料G =0.9 .J,5 截面極慣性矩Ip抗扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)Wt圓和圓環(huán)的極慣性矩和抗扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)圓pEWpq圓環(huán)Ip為名）Wp43)圓軸扭轉(zhuǎn)強度條件:2）慣性矩（二次矩）及慣性積2）圓軸的扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件慣性矩:x y dA z2AixAy = x dA z2AiyA慣性半徑：*三EIy = A圓軸的扭轉(zhuǎn)變形單位長度扭轉(zhuǎn)角:極慣性矩： p -二dA Jx " y

43、A圓軸的扭轉(zhuǎn)變形扭轉(zhuǎn)角:慣性積：xy =xydAA-GIp -抗扭轉(zhuǎn)剛度圓軸扭轉(zhuǎn)剛度條件：口*署c'djad |5.4截面的幾何性質(zhì)1）靜距與形心常用截面慣性矩及抗彎截面系數(shù)Sy - xdA 靜矩'HSx = ydA A x T xo 1 AaJy Ty。*b2xy Txoy。出ab截面形心位置計算公式:5.5彎曲內(nèi)力1）分布荷載集度、剪力、彎矩之間的微分關(guān)系:_2dFs xdM xd2M x-dx-t-d?_-x xxM載荷q剪力F彎矩M零平斜平斜拋脆性材料許用拉應(yīng)力區(qū)1、于許用壓應(yīng)力儲I，則按拉伸與 壓縮分別進行強度計算。強度校核：cmax=Mmx4，l1）彎曲正應(yīng)力M等截

44、面直梁，切應(yīng)力強度條件:5.6彎曲應(yīng)力M設(shè)計界面尺寸：Wz -一月確定許用載荷：Mmax CtWz3）切應(yīng)力強度條件中性層曲率與彎矩關(guān)系:日z :彎曲剛度彎曲正壓力公式:My切應(yīng)力分布沿截面高度呈拋物線分布。彎曲切應(yīng)力公式:FsSZ彎曲強度條件:Mymax抗彎截面系數(shù)：wV max2）正應(yīng)力強度條件塑性材料抗拉壓能力相同，彎曲正壓力強度條件為:矩形梁：丘告儂T圓形梁一黑£%圓環(huán)梁：max =23 4 E.工字梁：max點引bo1 04）粱的合理截面彳®Wz/A越大越好，截面積分布離中性軸較遠;迎axmE c max c3）主應(yīng)力和最大切應(yīng)力平面應(yīng)力狀態(tài)的三個主應(yīng)力5）降低彎

45、曲強度的措施：_ M max .':.max =W降低M max :合理安排支座、合理分布載荷;_ _Cx；：y-1一 22 -2 .1' x i'-> | 甲增大Wz :合理設(shè)計截面、合理放置截面。（1）第一強度理論（最大拉應(yīng)力理論）（勻質(zhì)脆性材料）5.7應(yīng)力狀態(tài)與強度理論1）任意斜截面上的應(yīng)力切應(yīng)力：-="x 丁 sin 2，.一x cos 2正應(yīng)力以拉應(yīng)力為正，切應(yīng)力以使單元體順時針方向旋轉(zhuǎn)為正，方位角 呼x軸為始邊、逆時針轉(zhuǎn)向為正。2）平面應(yīng)力分析應(yīng)力圓法；二 m主方向：tg2I- - 2 xyq! q' q"按代數(shù)值大小排列分

46、別表示J Ck 6，C，2 .：最大剪切力：；;二贏4贏2）切應(yīng)力個拿 WdFvj+w3）四個常用的強度理論：材料在復雜應(yīng)力狀態(tài)下關(guān)于強度失效原因的理論（2）第二強度理論（最大拉應(yīng)變理論）（3）第三強度理論（最大切應(yīng)力理論）（一般不用）（塑性材料屈服現(xiàn)象）工max =4 WZ W 支 jFn M Z My ,-cmax -A -WZ W i2）彎-扭組合；：1 萬 ,b' -L.I（4）第四強度理論（形狀改變能密度理論）2 |：'V. - y2->>2 - y2 , ；3 丁2一球?qū)Γ?）相當應(yīng)力；予一：J r-4 - m "max ”3 maxG4 _

47、2 卜7-；2 2 . ；2 -3- ）如行N=M WT Wp（6）適用范圍塑性材料用三、四理論，理論四比理論三經(jīng)濟，塑性材料三向拉應(yīng)力時發(fā)生脆斷采用第一理論；脆性材料受二向或三向拉應(yīng)力時采用第一理論，鑄鐵受三 向壓縮，有流動現(xiàn)象，用第三、四理論。5.9壓桿穩(wěn)定1）臨界載荷歐拉公式：Fcr =1EI cr. 2（7）強度理論用于二向應(yīng)力狀態(tài)（仃=0）（='22 h42y：2- 0）：3-吾 T C廣 4y：r.3 毛一"3- = ；丁 " xyp. 4 = 2 "1 - 2 -y-eryG-Grpa'31;支承情況較-較固-較固-自由固-固固-固橫可移r10.720.51Pcr逼 I2起J.EL迪 I2吟打司2）臨界應(yīng)力慣性半徑：i,Xr _ EI _ E _/E5.8組合變形1）拉壓-彎組合柔度：學3）臨界應(yīng)力總圖短粗桿：® R,仃FFpuWu ） 中長桿后二打也力忿）細長桿： G；寶 4）壓桿穩(wěn)定校核 nw =ns