掌握流體機械能的特性
掌握流體機械能的特性
一、流體靜壓力特性
靜止流體內部壓力具有如下特性:
1.流體壓力與作用面垂直,并指向該作用面;
2.靜壓力與其作用面在空間的方位無關,只與該點位置有關,即作用在任意點處不同方向上的壓力在數值上均相同,靜壓力各向同性。
三、流量與流速
1.流量:單位時間內流過管道任一截面的流體量。流量包括體積流量和質量流量。
2.平均流速:指整個管截面上的平均流速,在工程計算中使用較多。
四、定態流動系統的質量平衡
定態流動:流體在流動過程中,任一截面處的流速、流量和壓力等有關物理參數都不隨時間變化,只隨空間位置變化。
五、定態流動系統的機械能
流體機械能應包括以下三種形式
1.位能
位能是流體在重力作用下,因高出某基準水平面而具有的能量。
2.壓力能
壓力能是將流體推進流動系統所需的功或能量。
3.動能
流體因運動而具有的能量,它等于將流體由靜止狀態加速到速度為μ時所需的功。
熟悉熱力系統工質能量轉換關系
一、執力學基本概念
1.熱力發動機:能夠將熱能轉換成機械能的動力設備。
2.工質:要完成能量轉換所必須借助的中間媒介物質。
3.熱力系統:在研究分析熱能與機械能的轉換時要選取一定的范圍,該范圍被稱為熱力系統。
三、基本熱力過程
1.熱力過程:要實現熱能與機械能的轉換需通過工質狀態的變化才能完成。
(1)定壓過程:熱力系統狀態變化過程中,工質的壓力保持不變。如工質在鍋爐內的吸熱過程。
(2)定溫過程:熱力系統狀態變化過程中,工質的溫度保持不變。如工質在凝汽器內的放熱過程。
(3)定容過程:熱力系統狀態變化過程中,工質的比容保持不變。如工質在汽油機內的加熱過程。
(4)絕熱過程:熱力系統狀態變化過程中,工質與外界無任何熱量交換。
四、熱力學第一定律
熱力學第一定律可以表述為“熱可以變為功,功也可以變為熱。
五、熱力學第二定律
熱力學第二定律的表述方法有以下幾種:
(1)熱不可能自發地、不付代價地從低溫物體傳向高溫物體。
(2)凡是有溫度差的地方都能產生動力。
(3)不可能制造出從單一熱源吸熱,使之全部轉化成為功而不留下其他任何變化的熱力發動機。
卡諾循環由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。
1H411024 了解流體流動阻力的影響因素 P18
機電工程材料的分類和性能
1H411030 機電工程材料的分類和性能
工程上通常按材料的物理化學屬性將材料分為:金屬材料、無機非金屬材料、復合材料。
一、金屬材料
(一)黑色金屬
又稱為鋼鐵材料,按照碳質量分數的含量不同,可以分為生鐵和鋼。
1.生鐵:碳質量分數含量大于2%的為生鐵。
2.鋼:碳質量分數含量小于2%的為鋼。
(二)有色金屬
1.重金屬
(1)銅及銅合金
工業純銅密度為8.96g/cm3,具有良好的導電性、導熱性以及優良的焊接性能,純銅強度不高,硬度較低,塑性好。
二、無機非金屬材料
(一)硅酸鹽材料
是以天然礦物或人工合成的各種化合物為基本原料,經粉碎、配料、成型和高溫燒結等工序制成的無機非金屬固體材料。包括水泥、玻璃、耐火材料和陶瓷。
(二)高分子材料
是由相對分子質量很大的大分子組成的材料。
高分子材料由于本身的結構特性,表現出與其他材料所不同的特點,表現為:質輕、透明,具有柔軟、高彈的特性;多數高分子材料摩擦系數小,易滑動,能吸收振動和聲音能量;是電絕緣體、難導熱體,熱膨脹較大,耐熱溫度低,低溫脆性;耐水,大多數能耐酸、堿、鹽等;具有蠕變、應力松馳現象的黏彈特性;使用過程中會出現“老化”現象。
1.塑料
2.橡膠
3.纖維
4.涂料
三、復合材料
熟悉機電工程材料的性能
一、力學性能
材料的力學性能是指材料的在荷載作用下表現的抵抗外力的行為,包括變形和抗力。
1.強度:指材料在外力作用下對永久變形與斷裂的抵抗能力,斷裂是變形的極限。變形可分為彈性變形和塑性變形。
彈性變形:材料在外力作用去除后變形能夠恢復。
塑性變形:材料在外力作用去除后變形不能夠恢復的殘余的變形。
反映金屬材料變形性能的指標是伸率
(4)屈服點和屈服強度:在外力作用下,材料產生屈服現象的極限應力值為屈服強度。
2.剛度:指材料能夠不發生過量彈性變形的能力。
3.彈性:材料在外力作用下產生變形能夠恢復的性能。
4.塑性:材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力。
5.韌性:指材料在塑性變形和斷裂前吸收變形能量的能力。
6.硬度:表示材料軟硬程度的性能指標。
7.疲勞性:在交變荷載長時間作用下而發生斷裂的現象為疲勞斷裂。
二、物理性能
1.熱學性能
(1)熔點:反映材料由固態變為液態的特征溫度。
(2)熱容:材料溫度每升高1K所需的能量。
(3)熱膨脹生:因溫度變化而引起材料體積膨脹或收縮的現象稱為熱脹冷縮。
(4)導熱性:指熱能由高溫區向低溫區傳遞的能力。
三、化學性能
1.耐腐蝕性:是材料在使用工藝條件下抵抗腐蝕性介質侵蝕的能力。
2.搞滲入性:表現材料抵抗外界介質侵入的性質。
四、工藝性能
1.可焊性:被焊材料在一定的焊接條件下獲得優質焊接接頭的難易程度。
2.切削性:材料進行各種切削加工時的難易程度。
3.可鍛性