流体力学的基础常识

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流体是液体与气体的总称。在制冷空调装置中，工质(制冷剂)依其所处条件不同，可
处于气体状态或液体状态，流体的性质不同，将直接影响装置的工作性能。因此，在制冷
空调工程中，流体力学的基本知识有着广泛的应用。
1.3.1流体的特性与理想流体的概念
    I.流体的特性
    由实际经验可知，流体在流动时没有固定的形状，极易变形，在外力的作用下其内部
将发生相对运动。流体的这一特性称为(易)流动性。
    因流体内部分子间存在着间隙，因此实际流体的比容，、密度P和重度r均随温度和
压力而变化，压力增大，分子间距减小，体积压缩;温度升高，分子间距增大，体积膨胀。
流体的这种可压缩、能膨胀的性质称为可压缩性。
    另外，当实际流体流动时，其内部相邻两层之间会产生切应力(称内摩擦力)，这种性
质称为流体的a滞性，简称a性。流体豁性的大小，用a性系数林表示。实际流体都是a性流体，故在流动过程中将产生摩擦损失，液体的a性越大，摩擦损失也越大。在流体的
流动过程中，这种由于流体的豁性而引起的损失也称为沿程损失，其大小除与流体的a性有
关外，还与流动路径的长短有关。因此，为了减少沿程阻力损失，系统的管路应尽可能短些。
    当流体流过管件、阀门等障碍物时，会产生漩涡，消耗能量，这种损失称为局部损失。
不同管件的局部损失系数可从相关资料中查取。
    (易)流动性、可压缩性与A滞性即为实际流体的3个基本性质.
    2.不可压缩流体与理想流体
    在流体力学中，为研究问题的方便，引入“不可压缩流体”的概念。所谓不可压缩流
体，即绝对不可压缩的流体。
    实际流体都是可压缩的，但不同的流体，其压缩性有很大的差别，如气体与液体，其
主要区别就在于其可压缩性的大小。对于液体来说，其压缩性很小，是影响流动的一个次
要因素，常常可以忽略不计。对于气体而言，它是可以压缩的，且压缩性较大。因而在一
般工程问题中，常将气体作可压缩流体处理，而将液体作不可压缩流体处理。但气体的流
动性很大，只要施加很小的压力差，气体就可迅速地流动起来，而由这个压力差所引起的
各处密度的变化是很小的，因此，对于流动着的气体，其压缩性也可忽略不计。
    将完全没有豁性的流体称为理想流体。理想流体是流体力学中的一个假想模型，在实
际中并不存在。但在很多实际工程问题中，实际流体所表现出的a滞性很小，往往可以忽
略不计，而可简化成理想流体。
3.2稳定流动与一元流动
    流体的流动一般是很复杂的，当流体在管道内流动时，其流动情况(如各截而上的流速、
压强、密度等物理量)常随空间和时间而变。
    流体流动时，如果空间每一点的所有参数均不随时间而变化，这种流动叫稳定流动，
简称稳流。在一般的工艺过程中，在正常运行情况下的流动多属稳定流动过程。
    流体在流动时，所有参数只在一个方向发生变化的流动叫做一元流动。
    下面的讨论均以一元稳定流动为对象。
3.3流动的类型及判别
    实验表明，流体在流动过程中存在着两种截然不同的流型:一种是流体质点仅沿轴线
方向做直线运动，层次分明，彼此互不混合，称为层流或滞流;另一种是流体质点除了沿管
道方向向前运动外，各质点还做不规则的杂乱运动，互相碰撞、混合，称之为湍流或紊流。
    流型的判别依据是一无量纲数群二二兰，称为雷诺数，用Re表示。对于管内流动，一
般认为，当Re-200()时为层流;当Re)  10000时为紊流;当2000<-Re<- 1000()时为过渡流。

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