【導(dǎo)讀】《機(jī)電工程管理與實務(wù)》考試大綱。1H411000機(jī)電工程專業(yè)技術(shù)。1H411010機(jī)械傳動與技術(shù)測量。1H411011掌握傳動系統(tǒng)的特點。1H411020流體力學(xué)特性和熱功轉(zhuǎn)換關(guān)系。1H411021掌握流體的物理性質(zhì)。1H411024了解流體流動阻力的影響因素。1H411040電路與電氣設(shè)備。1H411042掌握三相交流電路聯(lián)接方法。1H411044熟悉旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作特性。1H411045了解供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的作用。1H411050自動控制系統(tǒng)類型，組成和自動控制方式。1H411063了解工程測量常用儀器的應(yīng)用。1H411012掌握設(shè)備基礎(chǔ)的驗收。1H411036了解電氣工程防雷接地裝置的安裝要求。1H411041掌握管道系統(tǒng)的分類及其組成。1H411052掌握自動化儀表設(shè)備安裝的規(guī)定。1H411073了解設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)材料的性能。1H411082掌握容器的組對安裝工藝。1H411083熟悉容器的檢驗和試驗。1H411091掌握通風(fēng)與空調(diào)工程的施工程序。1H411001掌握消防工程的驗收。1H411002熟悉消防工程安裝要求。1H411003了解消防工程的類別。1H411013了解建筑智能化工程的調(diào)試檢測。1H411031掌握焊接工藝評定。1H411035了解焊接應(yīng)力與焊接變形。1H411053掌握機(jī)電工程項目合同風(fēng)險防范。1H420210機(jī)電工程施工組織設(shè)計的編制與實施。1H420210費用管理在機(jī)電工程項

　　

【正文】 22 掌握流體機(jī)械能的特性 178。 本條重點： —— 流體靜壓力的特性； —— 流體靜力學(xué)基本方程； —— 定態(tài)流動系統(tǒng)、定態(tài)流動系統(tǒng)的機(jī)械能； 178。 本條難點： —— 幾種機(jī)械能的表達(dá)方式和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 一、流體靜壓力特性 ，并指向該作用面； ，只與該點位置有關(guān)；靜壓力各向同性。作用于靜止流體同一點壓強(qiáng)的大小各向相等，與作用面的方位無關(guān)，不管 x、 y 例：靜止液體中某一點垂直方向的靜壓力（ ）水平方向的靜壓力。 提示：參見教材 P13 [答疑編號 500360101302] 『正確答案』 B 『答案 解析』靜壓力與其作用面的方位無關(guān)，只于該點位置有關(guān) 二、流體靜力學(xué)基本方程 描述靜止流體內(nèi)部的壓力與所處位置之間的關(guān)系。其數(shù)學(xué)描述即為流體靜力學(xué)方程： Z1+p1/ρg=Z 2+p2/ρg （公式不用記） 其中： Z Z2— 分別為 2兩點相對于某一基準(zhǔn)面的高度； p p2— 分別為 2兩點間壓力 注意： 1）如果將 1點取在容器的液面上，且液面上方的壓力為 p0， 則 2兩點間的垂直距離為 h= Z1Z2, ，2點的壓力為： p2= p0+ρg h ； 2）在靜止的 、連續(xù)的同種流體中，位于同一水平面上各點的壓力均相等。壓力相等的面稱為等壓面。 3）流體靜力學(xué)方程也可表示為：（ p2 p0 ） / ρg= h ，即表明壓力或壓力差可用液柱高度表示。 例：公式 Z1+p1/ρg=Z 2+p2/ρg 中， Z Z2分別為 2兩點相對于某一基準(zhǔn)面的高度，該基準(zhǔn)面可以是（ ）。 2兩點的水平面 2兩點的水平面 1或 2點的水平面 1或 2點的曲面 1或 2點的斜平面 提示：參見教材 P13 [答疑編 號 500360101303] 『正確答案』 ABC 『答案解析』任一位置的基準(zhǔn)面 第 29 頁 三、流量與流速 ：單位時間內(nèi)流過管道任一截面的流體量 體積流量 —— Q，質(zhì)量流量 —— G。 ：指整個管截面上的平均流速，在工程計算中使用較多，通常用 v表示。 v=Q/A 例：體積流量為 Q的流體流過管內(nèi)徑為 d的管子時，其流速為（ ）。 提示：參見教材 P14 [答疑編號 500360101304] 『正確答案』 B 『答案解析』體積與平均流速的關(guān)系 四、定態(tài)流動系統(tǒng)的質(zhì)量平衡 定態(tài)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(guān)物理參數(shù)都不隨時間變化，只隨空間位置變化。 對于定態(tài)流動系統(tǒng)：流入系統(tǒng)的質(zhì)量流量 =流出系統(tǒng)的質(zhì)量流量，即 v1ρ 1A1=v2ρ 2A2 兩式適用條件：定態(tài)流動系統(tǒng)、不可壓縮流體 —— 不可壓縮流體在圓形管道中任意截面的流速與管內(nèi)徑的平方成反比。 為處理工程設(shè)計問題，一般將相應(yīng)工程問題按條件簡化為定態(tài)流體。 五、定態(tài)流動系統(tǒng)的機(jī)械能 流體機(jī)械能三種形式：位能、壓力能、動能 ：流體在重力作用下，因高出某基準(zhǔn)水平面而具有的能量。 是一個相對值。位于基準(zhǔn)水平面以上為正，以下為負(fù)。 ：將流體推進(jìn)流動系統(tǒng)所需的功或能量。 ：流體因運動而具有的能量。 六、定態(tài)流動系統(tǒng)的機(jī)械能平衡 在定態(tài)流動系統(tǒng)中，動能、位能、壓力能在流動過程中可以相互轉(zhuǎn)化，其變化規(guī)律符合定態(tài)流動系統(tǒng)的機(jī)械能衡算方程： 定態(tài)流動系統(tǒng)的能量衡算方程式 —— 即伯努利方程，為： gZ1+ v12/2+ p1 /ρ+w e=gZ2+ v22/2+ p2 /ρ+g∑h f 除 g Z1+ v12/2g+ p1 /ρg+h e=Z2+ v22/2g+ p2 /ρg+∑h f 式中：以下內(nèi)容要掌握。即公式中每項的含義 第 30 頁 Z—— 位壓頭，又稱為位頭（米流體柱）； v22/2g—— 動壓頭，又稱為速度頭（米流體柱）； p2 /ρg —— 壓力能，以壓頭形式表示，稱為靜壓頭（米流體柱）； he=we/g—— 外加功，以壓頭形式表示，稱為有效壓頭（米流體柱）； ∑h f—— 壓頭損失（米流體柱）。 歷年真題：實際流體沿管線流動過程中，有關(guān)流體機(jī)械能的正確說法是（ ）。 提示：參見教材 P15 [答疑編號 500360101305] 『正確答案』 D 『答案解析』在定態(tài)流動過程中，一定存在機(jī)械損失 1H411023 熟悉熱力系統(tǒng)工質(zhì)能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 178。 本條重點： —— 3種熱力系統(tǒng)、 4種基本熱力過程 —— 熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、卡諾循環(huán) 178。 本條難點： —— 常見的基本熱力過程通常發(fā)生在什么情況下 一、熱力學(xué)基本概念 熱力發(fā)動機(jī)：能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)換成機(jī)械能的動力設(shè)備。 熱力系統(tǒng)：在研究分析熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換時要選取一定的范圍，該范圍被稱為熱力系統(tǒng)（簡稱系統(tǒng)）。系統(tǒng)外稱為外界，交界面就是邊界，邊界可以是真實的或虛構(gòu)的，也可以是固定的或移動的。 閉口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界只有能量交換并無物質(zhì)交換的系統(tǒng)為閉口系統(tǒng)； 開口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既有能量交換又有物質(zhì)交換的系統(tǒng)； 絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間沒有熱量的交換的系統(tǒng)。 二、熱力學(xué)常用參數(shù) 常用熱力學(xué)參數(shù) —— 壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓等。 熱力學(xué)的三個基本狀 態(tài)參數(shù) —— 壓力（壓強(qiáng)）、溫度、比容。 內(nèi)能 —— 儲存于單位工質(zhì)內(nèi)部的分子動能與分子間的勢能之和。 焓 —— 工質(zhì)的內(nèi)能與流動能之和。 衡量單位工質(zhì)做功能力大小的尺度 —— 壓力、比容 衡量單位工質(zhì)具有熱力勢能大小的一個尺度 —— 焓 三、基本熱力過程 常見的基本熱力過程： （ 1）定壓過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)的壓力保持不變。如工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的吸熱過程。 （ 2）定溫過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)的溫度保持不變。如工質(zhì)在凝汽器內(nèi)的放熱過程。 （ 3）定容過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化 過程中，工質(zhì)的比容保持不變。如工質(zhì)在汽油機(jī)內(nèi)的加熱過程。 第 31 頁 （ 4）絕熱過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)與外界無任何熱量交換。如工質(zhì)在汽輪機(jī)內(nèi)的膨脹做功過程。 注意：這四個基本熱力過程不僅要記住名字，最關(guān)鍵是是要把四種發(fā)生情況與四個過程一一對應(yīng)起來，不要混淆。 記憶：絕熱膨脹、定溫放熱、定壓吸熱、定容加熱 四、熱力學(xué)第一定律 —— 能量守恒定律 表述方法：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊?。一定量的熱消失時，必產(chǎn)生與之?dāng)?shù)量相當(dāng)?shù)墓Γ幌囊欢康墓r，也必出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的熱。 能量守恒定律 :能 量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。 基本表達(dá)形式：進(jìn)入系統(tǒng)的能量 離開系統(tǒng)的能量 =系統(tǒng)儲存能量的增加 在開口系統(tǒng)中可簡化為：進(jìn)入系統(tǒng)的能量 =離開系統(tǒng)的能量 五、熱力學(xué)第二定律 —— 自發(fā)過程的不可逆性 熱力學(xué)第二定律的表述方法有以下幾種： （ 1）熱不可能自發(fā)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(chǎn)生動力。 （ 3）不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)化成為 功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動機(jī)。永動機(jī)是不可能造成的。 注意：兩個熱力學(xué)定律的表達(dá)方法不要混淆了。 例：熱力學(xué)第二定律的表達(dá)方法有（ ）。 ，功也可以變?yōu)闊? 、不付代價地從低溫物體傳向高溫物體 ，必產(chǎn)生與之?dāng)?shù)量相當(dāng)?shù)墓? ，使之全部轉(zhuǎn)化成為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動機(jī) 提示：參見教材 P16 [答疑編號 500360101306] 『正確答案』 BDE 『答案解析』熱力學(xué)第二定律的幾種表述方法 卡諾循環(huán)：兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成，是實際動力循環(huán)中效率最高的理想循環(huán)。 卡諾循環(huán)表達(dá)式：艾塔 結(jié)論： （ 1）循環(huán)熱效率取決于 T T2；提高工質(zhì)吸熱溫度并盡可能降低工質(zhì)排向冷源的溫度，可提高循環(huán)熱效率。 T1熱源溫度、 T2冷源溫度 （ 2）循環(huán)熱效率永遠(yuǎn)小于 100%。永遠(yuǎn)小于 1 （ 3）當(dāng) T1=T2時，循環(huán)熱效率為零。 （ 4）在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)，均具有相同的熱效率，且與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。 100度 的油和 20度的水， 100度的鐵和 20 度的空氣，因為熱效率只取決于 T T2 （ 5）實際循環(huán)都是不可逆循環(huán)，其熱效率必低于同溫限的卡諾循環(huán)。 卡諾循環(huán)的熱效率易出多選題，需加深對卡諾循環(huán)表達(dá)式的理解。 例：關(guān)于卡諾循環(huán)的熱效率，正確的是（ ）。 第 32 頁 1 T1=T2時，卡諾循環(huán)熱效率為零 ，均具有相同的熱效率 提示：參見教 材 P17 [答疑編號 500360101307] 『正確答案』 ABCD 『答案解析』卡諾循環(huán)熱效率表達(dá)式中得出的一些結(jié)論 1H411024 了解流體流動阻力的影響因素 178。 本條重點： —— 雷諾數(shù)的公式、有關(guān)因素； —— 層流、湍流、過渡流的劃分。 178。 本條難點： —— 沿程阻力損失與哪些因素有關(guān) 一、流體流動阻力產(chǎn)生的原因（了解） 內(nèi)在原因均為流體具有黏性而造成的內(nèi)摩擦。 外在原因是流道界面的限制，使流體與流道壁面接觸，發(fā)生流體質(zhì)點與壁面間的摩擦和撞擊，消耗能量，形成阻力。 流體流動阻力有關(guān)因素：流體黏度、流道結(jié)構(gòu)形狀、流道壁面粗糙程度、流速 二、管內(nèi)流體流動類型 ： —— 層流或滯流；液體沿管軸線作直線運動，流體分層流動，互不混合 —— 湍流或紊流。流動做不規(guī)則的運動，波形起伏加劇，出現(xiàn)強(qiáng)烈的騷擾滑動 流體的雷諾數(shù)有關(guān)因素：流速 ν 、管徑 d、密度 ρ 、黏度 μ 。雷諾將這四個因素以符號 Re表示： Re =dvρ/ μ=vd/ 想一想： Re還有沒有其它的表達(dá)方法？ 結(jié)論：（ 1） Re與流速 ν 、管徑 d、密度 ρ 成正比，與黏度 μ 成反比 （ 2）對于流體在圓管內(nèi)流動， 當(dāng) Re2021時 ,流動型態(tài)為層流； 當(dāng) Re4000時 ,流動型態(tài)為湍流； 當(dāng) Re=20214000時 ,稱為過渡流。 例： ，黏度越大的流體處于（ ）的可能性越大。 提示：參見教材 P17 [答疑編號 500360101308] 『正確答案』 D 『答案解析』 μ↗ （流體黏度越大）， Re↘ ，趨于層流 第 33 頁 其它條件相同時，管徑越小，流體處于（ ）的可能性越大。 提示：參見教材 P17 [答疑編號 500360101309] 『正確答案』 D 『答案解析』 d↘ ， Re↘ ，趨于層流 三、圓管內(nèi)流動損失的計算 流體沿程阻力（直管阻力） —— 流體流經(jīng)一定管徑的直管時，由于流體內(nèi)摩擦力的作用而產(chǎn)生的阻力為流體沿程阻力（直管阻力）。 局部阻力 —— 流體通過管路中的管件（如三通、彎頭、大小頭等）、閥門、管子出入口及流量計等 局部障礙處而發(fā)生的阻力為局部阻力。 歷年真題：造成流體在管路中阻力損失的原因包括（ ）。 提示：參見教材 P18 [答疑編號 500360101310] 『正確答案』 ABC 『答案解析』流體在管路中阻力損失包括沿程阻力、局部阻力。流體流動阻力有關(guān)因素：流體的粘滯性引起內(nèi)摩擦力；流體不會對與它相對靜止的物體施加摩擦力，但要對在其中運動的物體施加阻力 （一）沿程阻力（直 管阻力）損失的計算 式中 λ —— 摩擦系數(shù)，與雷諾數(shù) Re和管壁粗糙度 ε 有關(guān)，可實驗測定，也可計算得出。 層流時： 例：當(dāng)流態(tài)處于（ ）時，對 hf的影響最大。 提