机电安装工程管理与实务,1M410000,机电安装工程 技 术,1M420000,机电安装工程 项目管理实务,1M430000,机电安装工程 法规及相关知识,考试题型,一、单项选择题： （每题1分。每题的备选项中只有1个最符合题意）共20分二、多项选择题： （每题2分。每题的备选项中有2个或2个以上符合题意，至少 有1个错项，错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5分）共20分三、案例题： （每题20分，请根据背景资料按要求作答）共6题120分。,注意：选择题主要考核技术和法规问题；案例题主要考核实务，同时在分析问题时需要用到技术和法规的原理。,机电安装工程技术,机电安装工程技术基础知识,机电安装工程施工技术,机电安装工程技术基础知识,1、机械传动（掌握） 2、电工技术（掌握） 3、流体力学（熟悉） 4、传热学（熟悉） 5、工程热力学（了解） 6、计算机应用与控制（了解） 7、测量技术（了解）,1、流体：液体、气体 2、流体的物理性质：质量、密度、比容、压缩性（流体体积随压力变化）、膨胀性（流体体积随温度变化）、粘性：由于流体层与层之间相对运动而发生的内磨擦力，用动力粘滞系数来衡量值大小。温度对流体粘滞系数影响很大，但对液体和气体的影响相反，当温度升高，液体粘滞系数降低，流动性增加，但气体粘滞系数增加，流动性降低。,流体力学基础知识（熟悉）,3、静止流体力学特性流体的静压力：流体单位面积上所受到的垂直于该作用面的力， 单位为（Pa)。计算公式：p=p0+gh,p,p0,h,4、运动基本方程 （1）连续性方程：v1A1=v2A2 （2）能量方程（伯努力方程）：,流体阻力和阻力损失沿程阻力：液体： 气体：局部阻力：液体： 气体：,层流和紊流雷诺数Re：临界雷诺数为2000，当Re2000时为紊数；当Re2000时为层流。,减小阻力的措施 减小管壁的粗糙度和用柔性边壁代替刚性边壁。 防止或推迟流体与壁面的分离，避免旋涡区的产生或减小旋涡区的大小和强度。 对于管道的管件采取的减小阻力措施：合理地采用曲率半径R，可以减少阻力。通风弯管需安装形式合理的导流片，达到减少局部阻力的效果。对于管子截面变化的变径管，应采用一定长度的渐缩管或渐扩管。对于三通或四通可设置导流隔板。 在流体内部投加极少量的添加剂，使其影响流体运动的内部结构来实现减阻。,泵和风机的能量损失减少方法, 泵与风机的能量损失通常其产生原因分为三类，即水力损失、容积损失、机械损失。 水力损失：与过流部件的几何形状、壁面粗糙度以及流体的黏性密切相关。水力损失包括：进口损失、撞击损失、叶轮中的水力损失、动压转换和机壳出口损失。水力损失常以水力效率来评估。容积损失：叶轮工作时，机内存在压力较高和压力较低的两部分。由于结构上有运动部件和固定部件存在着缝隙，产生了流体从高压区通过缝隙泄漏到低压区的可能。这部分回流也获得能量，但未能有效利用，形成了容积损失。通常用容积效率表示容积损失的大小。机械损失：泵和风机的机械损失包括轴承和轴封的摩擦损失；叶轮转运时其外表与机壳内流体之间发生的圆盘摩擦损失。通常用机械效率表示机械损失的大小。,泵与风机的全效率：等于水力效率、容积效率、机械效率的乘积。泵与风机的实际性能曲线：在性能曲线中，流量与扬程曲线揭示了泵或风机的两个最重要、最有实用意义的性能参数之间的关系。,流量与扬程(QH)曲线大致可分为三种：a为平坦型，b为陡降型，c为驼峰型。 平坦型的流量与扬程曲线表示当流量变动很大时能保持基本恒定的扬程。 陡降型曲线流量变化时，扬程的变化相对较大。 驼峰型曲线表示当流量是自零逐渐增加时，扬程上升达到最高值后开始下降。 驼峰型的泵或风机在一定的运行条件中，可能出现不稳定工作，这种不稳定工作，显然应当避免。,传热学的基础知识（熟悉）,一、热量传递的基本方式（导热、对流、辐射）二、增强和削弱传热途径,导热，又称热传导 导热是指物体各部分无相位移或不同物体直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。导热是物质的属性，导热过程可以在固体、液体及气体中发生。 导热系数又称导热率，是指单位厚度的物体具有单位温度差时，在它的单位面积上单位时间的导热量，其单位是W(mK)，用来表示该物体材料的导热能力大小。例如：普通混凝土：07508W(mK)，纯铜400W(mK)。,热量传递的基本方式,热对流 依靠流体的运动，把热量由一处传递到另一处的现象，称为热对流。 工程上常见的传热情况(如管壳式换热器、蒸汽锅炉的管束、冰箱的冷凝器等)往往不是单纯的热对流，而是流体与固体壁直接接触时的换热过程，这时既有热对流也伴随有热传导，已不再是基本传热方式，将其称为对流换热(又称放热)。 对流换热表面传热系数(有时简称对流换热系数)，是指单位面积上，当流体同壁之间为单位温差，在单位时间内所能传递的热量，表达了该对流换热过程的强弱。例如：热水暖气片外壁面与空气间的表面传热系数6W(m2K) 由于对流换热是通过导热和热对流两种方式进行热量传递的，从而影响这两种传热方式的因素都会影响对流换热过程，这些因素包括：流体的流动起因(分为自然 对流和受迫对流)和流动状态(分为层流和紊流)、流体的热物理性质(包括比热容、导热系数、密度等)、流体的相变(包括冷凝、沸腾、升华、融化、凝固等)、和换热表面的几何因素(包括壁面尺寸、粗糙度、形状及与流体的相对位置等)。由于影响对流 换热的因素很多，因此对流换热的分析和计算必须分类进行。,热辐射 依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线(电磁波)传递热量称为热辐射，也称 为辐射换热。其特点是物体的部分内能转化为电磁波能发射出去，此电磁波能射到另一物体并被吸收而转化为内能，形成了传热过程。 热辐射传热过程并不需要像导热或热对流那样以冷、热物体的直接接触传递热量。 物体不论温度高低，都在相互辐射能量，只是辐射能量的大小不同。物体表面每单位时间、单位面积向对外辐射的热量称为辐射力，其单位是Wm2，其大小与物体表面性质及温度有关。例如：北京地区夏季中午12：00通过3mm单层玻璃进入室内的太阳辐射力E310846(W m2)。,传热过程导热、热对流和热辐射三种基本传热方式的组合，形成了由温度差引起的传热过程。例如热水暖气片的传热过程，热水的热量先以对流换热方式传给壁内侧，再由导热方式通过壁面，然后壁外侧空气以对流换热、壁与周围物体间的辐射换热方式将热量传给室内。,工程实际中，很多场合要求增强或削弱传热过程。 增强传热是从分析影响传热的各种因素出发，采取某些技术措施，提高换热设备单位传热面积的传热量，即提高传热系数，减少传热热阻，使工程设备趋于紧凑、节约金属材料及降低动力消耗。 削弱传热是指采取隔热保温措施，降低换热设备传热损失，即降低传热系数、增加传热热阻，达到节能、安全防护和满足工艺要求等目的。,增强和削弱传热的途径,传热系数和传热热阻工程中常遇到热量从固体壁面一侧的高温流体，通过固体壁传递给另一侧低温流体的过程，称为传热过程。设有一大平壁，面积为A；厚度为；它的一侧为tf1温度的热流；另一侧为tf2温度的冷流体；两侧对流换热表面传热系数分别为h1、h2；两侧壁面温度分别为tw1、tw2；平壁材料导热系数为。 假设传热过程处于稳态，热流方向与壁面垂直。传热过程即为： 热量由热流体以对流换热传给壁的左侧；又以导热方式通过壁；再由壁右侧以对流换热方式传给冷流体。 传热的热流量基本计算式：Q=k(tf1-tf2)A 式中 k传热系数。 传热系数：即单位时间、单位壁面积上，冷热流体间每单位温度差可传递的热量。 k值能反映传热过程的强弱。国际单位是J(m2sK)或W(m2 K)。 传热热阻：传热过程的热阻是冷、热流体的换热热阻及壁的导热热阻之和，与传热系数互为倒数关系。传热阻力的大小与流体的性质、流动状况、壁的材 料以及形状等诸多因素有关。对于换热器，传热系数是值越大，传热热阻只值越小，传热就越好；对于热力管道的保温，传热系数是值越小，传热热阻只值越大，保 温性能越好。,增强传热的主要途径 扩展传热面：扩展传热壁表面，如采用肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面等，使换 热设备单位体积的传热面积增加。 改变流动状况：在管内或管外加进插入物(如金属螺旋环、盘片、翼型无等)或在流体的进口及壁面处产生旋流或射流等措施，增加流体的流速、增强扰动以及改变流动状态，都能增强传热的效果。 在流体中加入添加剂：在流体内加入一些添加剂，可以改变流体的某些物理性能，达到强化传热的效果。添加剂可以是固体(如石墨、黄砂、铅粉、玻璃球等)或液体 (如油酸、硬脂酸等珠状凝结促进剂)，它与换热的流体组成气固、液固、汽液以及液液混合流动系统，增强换热。 改变换热表面状况：增加换热表面粗糙度；在换热表面涂度表面张力很小的材料；小直径管代替大直径管，用椭圆管代替圆管提高表面传热系数。 改变能量传递方式：如在流道中放置“对流辐射板”(可用金属网、多孔陶瓷板或瓷 环制成)，该板与流体对流换热而被加热后就会产生辐射换热，使壁面的热流密度增加。 靠外力强化换热：用机械或电的方法使传热面或流体产生振荡；对流体施加声波或 超声波，使流体交替地受压缩和膨胀，以增加脉动；外加静电场，使传热面附近电介质流体的混合作用加强，强化对流换热。,削弱传热的主要途径 在冷热设备上包裹绝热材料的保温措施。常用的绝热材料有：岩棉、玻璃棉、泡沫 塑料、微孔硅酸盐、珍珠岩等。 将热设备的外壳制成真空夹层，夹层壁涂以反射率很高的涂层，提高绝热性能。 改变表面的辐射特性，采用选择形涂层，既增强对投入辐射的吸收，又削弱本身对环境的辐射换热损失例如氧化铝、碳黑、氧化镁等； 附加抑制对流的元件。例如；太阳能平板集热器的玻璃盖板与吸热板间装设蜂窝状结构的元件，抑制空气对流、减少集热器的对外辐射热损失； 在保温材料的表面或内部添加憎水剂。,工程热力学的基础知识（了解）,工质的状态：系统中某瞬间工质热力性质的总状况称为工质的热力状态，简称为工质的状态。工质的热力状态反映着工质大量分子热运动的平均特性。系统与外界之间因两者的热力状态存在差异而能够进行能量交换(传热或作功)。,工质的基本状态参数描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数，热力学中常用的状态参数有温度、压力、比容、密度、内能、焓、熵等。 其中：基本状态参数：可以直接或间接地用仪表测量的状态参数，如温度、压力、比容和密度等。,温度： 描述平衡热力系统冷热状况的物理量。对各种温标都要规定其基本定点和每度的数值。 国际单位制(S1)规定热力学温标符号用T，单位代号为K(中文：开)。 热力学温标规定纯水三相点温度(即水的汽、液、固三相平衡共存时的温度)为基本定点，并指定为27316 K，每1K为水三相点温度的127316。 国际单位制(SI)规定摄氏温标为实用温标，符号用t，单位名称为摄氏度，单位符号为。摄氏温标的每1与热力学温标的每1K的值相同，它的定义式规定为：tT一27316。在工程上通常采用T273+t,压力 对于一个充满气体的容器，其中气体分子热运动使大量气体分子碰撞容器壁，形成了气体对容器壁的压力。压力的大小通常用垂直作用于容器壁单位面积上的力来表示，称为绝对压力(或压强)，通常简称为压力(或压强)。 国际单位制(SI)规定压力单位的名称为帕斯卡，单位符号为Pa，1Pa1Nm2。工程上常采用的其他单位如巴(bar)、毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg)等。工程上常用测压仪表测定系统中的工质压力时，有些仪表的结构原理是建立在力的平衡原理上，也就是利用液柱的重力或各类型弹簧的变形以及用活塞上的载重去平衡工质的压力，这时的测量值就与载重的性质和大小有关。 例如用U形压力计测量风机口段及出口段气体压力时，压力计指示的压力是气体的绝对压力与外界大气压力的差值。由于大气压力随地理位置及气候条件等环境因素而变化，绝对压力相同的工质在不同的大气压力条件下测量时，压力表指示的压力值并不相同。这类仪表测得的压力称为相对压力(或表压)。通常，如不注明是“相对压力或表压”时，都应理解为绝对压力。绝对压力才是状态参数。,