2M311012 流體的阻力及阻力損失
1、基本概念
流體的阻力是造成能量損失(即阻力損失)的原因。在實(shí)際管路中，造成阻力損失的原因，一種是由于流體的粘滯性和慣性引起的，在管路各部分都存在的稱(chēng)為沿程阻力損失;另一種是由于管路界面突然擴(kuò)大或縮小等原因，固體壁面對(duì)流體的阻滯作用和擾動(dòng)作用引起的稱(chēng)為局部阻力損失。
液體阻力損失通常用單位重量流體的能量損失(或稱(chēng)水頭損失) 來(lái)表示
(1) 沿程阻力與沿程阻力損失
(2) 局部阻力與局部阻力損失
① 當(dāng)流體流經(jīng)管路系統(tǒng)中的閥門(mén)，突然擴(kuò)大，突然縮小等管配件時(shí)，邊界發(fā)生急劇變化，出現(xiàn)了旋渦區(qū)和速度分布的改組，流動(dòng)阻力大大增加，形成比較集中的能量損失,這種阻力稱(chēng)為局部阻力。
(3) 層流阻力與紊流阻力
① 流態(tài)
② 流態(tài)的判別準(zhǔn)則-臨界雷諾數(shù)
雷諾數(shù)的大小直接決定著流體的流態(tài)。雷諾數(shù)小于2000時(shí)為層流。
③ 層流阻力與紊流阻力
流態(tài)與管道的沿程阻力和局部阻力有直接關(guān)系，同樣的管道系統(tǒng)，紊流阻力比層流阻力大得多，所以在條件允許下，應(yīng)使管內(nèi)的流態(tài)盡量保持層流。
2、流體能量損失
(2) 減小阻力的措施
① 減小管壁的粗糙度和用柔性邊壁代替剛性邊壁
② 防止或推遲流體與壁面的分離，避免旋渦區(qū)的產(chǎn)生或減小旋渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。
3 對(duì)于管道的管件采取的減小阻力措施：
一般直徑d較小的彎管，合理地采用曲率半徑R，可以減少阻力
截面較大的通風(fēng)彎管需安裝形式合理的導(dǎo)流片，達(dá)到減少局部阻力的效果。
對(duì)于管子截面變化的變徑管，應(yīng)采用一定長(zhǎng)度的漸縮管或漸擴(kuò)管。對(duì)于三通或四通可設(shè)置導(dǎo)流隔板。
3、減少泵與風(fēng)機(jī)的能量損失
由于流體在泵與風(fēng)機(jī)中流動(dòng)情況十分復(fù)雜，現(xiàn)在還不能用分析方法精確地計(jì)算其能量損失，所以各制造商目前都只能采用實(shí)驗(yàn)方法直接得出性能曲線(xiàn)。但從理論研究其能量損失并將這些損失加以分類(lèi)整理，指出它們的基本概況，可以找出減少能量損失的途徑。
(1) 泵與風(fēng)機(jī)的能量損失通常其產(chǎn)生原因分為三類(lèi)，即水力損失、容積損失、機(jī)械損失。
(2) 泵與風(fēng)機(jī)的全效率等于水力效率、容積效率、機(jī)械效率的乘積。
2M311013 電路的有載、空載、短路三種狀態(tài)及其特征
機(jī)電安裝 工程在施工后期進(jìn)入單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)和聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)階段，大多離不開(kāi)其電氣工程通電運(yùn)行的支持，就是說(shuō)在試運(yùn)轉(zhuǎn)階段要對(duì)電氣工程各個(gè)回路的電路安裝質(zhì)量，進(jìn)行同步檢查，而每條電路的運(yùn)行總是處在有載或空載或短路三種狀態(tài)之一。為了確保機(jī)電安裝工程試運(yùn)轉(zhuǎn)順利進(jìn)行，正確判斷運(yùn)行中電路的狀態(tài)是十分必要的。
1、電路的構(gòu)成
在機(jī)電安裝電氣工程中，每條電路不論其構(gòu)成的復(fù)雜程度怎樣，總是由三大部分組成：
(1) 電源及其開(kāi)關(guān)控制設(shè)備;
(2) 供電用和控制用線(xiàn)路;
(3) 用電負(fù)載，即用電設(shè)備或器具的電氣部分。
這三大部分按預(yù)期要求合理、可靠地組合起來(lái)形成電路，可獲得滿(mǎn)足需要的功能。在工程實(shí)際中，習(xí)慣地把電路稱(chēng)作回路或線(xiàn)路，根據(jù)位置和功能不同，分別稱(chēng)為電力進(jìn)線(xiàn)回路、高壓配電回路、低壓配電回路、供電干線(xiàn)回路、供電支線(xiàn)回路、末端用電回路等,但其運(yùn)行狀態(tài)為有載、空載、短路三者之一。
電路的有載、空載狀態(tài)的形成是依據(jù)機(jī)電安裝工程運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)行的需要而決定的，例如金屬切削機(jī)床進(jìn)行加工，供給機(jī)床拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電路處于有載狀態(tài)，反之，停止加工，電路則處于空載狀態(tài)。而短路狀態(tài)的形成是電氣工程非正常導(dǎo)致的，例如絕緣老化損壞、防異物入侵措施不當(dāng)、絕緣安全距離不符規(guī)范規(guī)定、用電操作失誤等原因都會(huì)引發(fā)電路處于短路狀態(tài)，短路狀態(tài)電路不能正常運(yùn)行，稱(chēng)為故障電路，只有排除故障原因，經(jīng)修復(fù)后才能供電。
2、有載狀態(tài)
(4) 電路中各項(xiàng)電量參數(shù)如電壓、電流和功率等，各項(xiàng)非電量參數(shù)如溫升、電動(dòng)應(yīng)力和噪聲等都在預(yù)期的正常狀態(tài)。
(5) 電路運(yùn)行正常，電路中既有電壓，又有電流，發(fā)生電能與其他能的正常轉(zhuǎn)換。
3、空載狀態(tài)
4、短路狀態(tài)
(5) 電路發(fā)生短路現(xiàn)象，若電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備等的繼電保護(hù)裝置功能正常，便會(huì)迅速切斷電源供給，避免故障擴(kuò)大造成更大的損失。如功能不正常，引起故障電路上一級(jí)開(kāi)關(guān)跳閘，俗稱(chēng)越級(jí)跳閘，越級(jí)跳閘是不希望發(fā)生的擴(kuò)大停電覆蓋面積的現(xiàn)象。
2M311014 常用材料的種類(lèi)和使用范圍
1、 機(jī)電工程常用材料的種類(lèi)有金屬材料、非金屬材料和電工線(xiàn)材等
⑴ 金屬材料分為黑色金屬和有色金屬兩大類(lèi)
⑵ 非金屬材料主要有高分子材料和無(wú)機(jī)非金屬材料兩類(lèi)
⑶ 電工線(xiàn)材主要是電線(xiàn)和電纜。電線(xiàn)、電纜的分類(lèi)方法很多，在電氣工程中以電壓和使用場(chǎng)所進(jìn)行分類(lèi)的方法最為實(shí)用。
2、 機(jī)電工程常用鋼材品種及其使用范圍
③ 管材：
在機(jī)電安裝工程中常用的有普通無(wú)縫鋼管、螺旋縫鋼管、焊接鋼管、無(wú)縫不銹鋼管、高壓無(wú)縫鋼管等。
高壓無(wú)縫鋼管是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、普通低合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼制成的，用于制造鍋爐設(shè)備及管道工程用的高壓、超高壓管道。在工業(yè)管道工程中主要用于輸送高壓蒸汽、水和高溫高壓含氫介質(zhì)液體等。
⑶ 機(jī)電工程常用鋼制品的種類(lèi)及使用范圍
在機(jī)電安裝工程中，常用的鋼制品主要有焊材、管件、閥門(mén)等。
① 焊材：
焊條：
按焊條的用途分類(lèi) 根據(jù)1985年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒發(fā)的焊條國(guó)標(biāo)變更規(guī)定，焊條可分為八類(lèi)。焊條的類(lèi)別和使用范圍見(jiàn)表2M311014-1：
焊條的類(lèi)別和使用范圍 表2M311014-1
標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào) 類(lèi) 別 使 用 范 圍
GB5117-85 碳鋼焊條 適用于低碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接
GB5118-85 低合金鋼焊條 適用于低合金鋼結(jié)構(gòu)的焊接
GB983-85 不銹鋼焊條 適用于耐腐蝕或耐熱鋼的焊接
GB984-85 堆焊焊條 專(zhuān)用于金屬表面層的堆焊，具有耐磨損或耐腐蝕的性能
JB2753-80 鑄鐵焊條 用于鑄鐵的補(bǔ)焊和焊接
-- 鎳和鎳合金焊條 用于鎳及鎳合金材料的焊接、鑄鐵的補(bǔ)焊及異種金屬的焊接
GB3670-83 銅及銅合金焊條 用于銅及銅合金材料的焊接、鑄鐵的補(bǔ)焊及異種金屬的焊接
GB3669-83 鋁及鋁合金焊條 用于鋁及鋁合金材料的焊接
按焊條藥皮熔渣的特性分類(lèi)可分為酸性焊條和堿性焊條。
酸性焊條工藝性能良好，成型美觀，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)銹、油和水分敏感性不大，抗氣孔能力強(qiáng)，焊接電源可交、直流兩用。酸性焊條的缺點(diǎn)是焊縫金屬的機(jī)械性能差，尤其是沖擊韌性比堿性焊條差，故僅適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的普通低碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接。
堿性焊條具有良好的抗裂性能，焊縫金屬的機(jī)械性能特別是沖擊韌性較高，廣泛用于焊接重要的焊接結(jié)構(gòu)。堿性焊條缺點(diǎn)是銹、油和水分敏感性大，焊接電源只能采用直流。
3、 機(jī)電工程常用非金屬材料的種類(lèi)及使用范圍
⑴ 砌筑材料
⑵ 絕熱材料
(3)防腐材料
⑷ 非金屬風(fēng)管材料
① 非金屬?gòu)?fù)合風(fēng)管的覆面材料必須為不燃材料，具有保溫性能的風(fēng)管內(nèi)部絕熱材料應(yīng)不低于GB8624-1997難燃BI級(jí)。非金屬風(fēng)管防火性能應(yīng)符合國(guó)標(biāo)《建筑用通風(fēng)及排煙防火管道通用技術(shù)條例》規(guī)定。
② 非金屬風(fēng)管種類(lèi)及適用范圍見(jiàn)表2M311014-2：
非金屬風(fēng)管種類(lèi)及適應(yīng)范圍 表2M311014-2
風(fēng)管種類(lèi) 適用范圍 不適用范圍
酚醛復(fù)合風(fēng)管 低、中壓空調(diào)系統(tǒng)及潮濕環(huán)境 高壓系統(tǒng)及潔凈空調(diào)、酸堿性環(huán)境和防排煙系統(tǒng)
聚氨脂復(fù)合風(fēng)管 低、中、高壓潔凈空調(diào)系統(tǒng)及潮濕環(huán)境 酸堿性環(huán)境和防排煙系統(tǒng)
玻璃纖維復(fù)合風(fēng)管 中壓(1000pa)以下的空調(diào)系統(tǒng) 潔凈空調(diào)、酸堿性環(huán)境和防排煙系統(tǒng)以及相對(duì)濕度90%以上的系統(tǒng)
無(wú) 機(jī)
玻璃鋼 水硬性無(wú)機(jī)玻璃鋼風(fēng)管 低、中、高壓空調(diào)及防排煙系統(tǒng) 潔凈空調(diào)及酸堿性環(huán)境
氯氧鎂水泥風(fēng)管
硬聚氯乙烯風(fēng)管 潔凈室含酸堿的排風(fēng)系統(tǒng)
1、基本概念
流體的阻力是造成能量損失(即阻力損失)的原因。在實(shí)際管路中，造成阻力損失的原因，一種是由于流體的粘滯性和慣性引起的，在管路各部分都存在的稱(chēng)為沿程阻力損失;另一種是由于管路界面突然擴(kuò)大或縮小等原因，固體壁面對(duì)流體的阻滯作用和擾動(dòng)作用引起的稱(chēng)為局部阻力損失。
液體阻力損失通常用單位重量流體的能量損失(或稱(chēng)水頭損失) 來(lái)表示
(1) 沿程阻力與沿程阻力損失
(2) 局部阻力與局部阻力損失
① 當(dāng)流體流經(jīng)管路系統(tǒng)中的閥門(mén)，突然擴(kuò)大，突然縮小等管配件時(shí)，邊界發(fā)生急劇變化，出現(xiàn)了旋渦區(qū)和速度分布的改組，流動(dòng)阻力大大增加，形成比較集中的能量損失,這種阻力稱(chēng)為局部阻力。
(3) 層流阻力與紊流阻力
① 流態(tài)
② 流態(tài)的判別準(zhǔn)則-臨界雷諾數(shù)
雷諾數(shù)的大小直接決定著流體的流態(tài)。雷諾數(shù)小于2000時(shí)為層流。
③ 層流阻力與紊流阻力
流態(tài)與管道的沿程阻力和局部阻力有直接關(guān)系，同樣的管道系統(tǒng)，紊流阻力比層流阻力大得多，所以在條件允許下，應(yīng)使管內(nèi)的流態(tài)盡量保持層流。
2、流體能量損失
(2) 減小阻力的措施
① 減小管壁的粗糙度和用柔性邊壁代替剛性邊壁
② 防止或推遲流體與壁面的分離，避免旋渦區(qū)的產(chǎn)生或減小旋渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。
3 對(duì)于管道的管件采取的減小阻力措施：
一般直徑d較小的彎管，合理地采用曲率半徑R，可以減少阻力
截面較大的通風(fēng)彎管需安裝形式合理的導(dǎo)流片，達(dá)到減少局部阻力的效果。
對(duì)于管子截面變化的變徑管，應(yīng)采用一定長(zhǎng)度的漸縮管或漸擴(kuò)管。對(duì)于三通或四通可設(shè)置導(dǎo)流隔板。
3、減少泵與風(fēng)機(jī)的能量損失
由于流體在泵與風(fēng)機(jī)中流動(dòng)情況十分復(fù)雜，現(xiàn)在還不能用分析方法精確地計(jì)算其能量損失，所以各制造商目前都只能采用實(shí)驗(yàn)方法直接得出性能曲線(xiàn)。但從理論研究其能量損失并將這些損失加以分類(lèi)整理，指出它們的基本概況，可以找出減少能量損失的途徑。
(1) 泵與風(fēng)機(jī)的能量損失通常其產(chǎn)生原因分為三類(lèi)，即水力損失、容積損失、機(jī)械損失。
(2) 泵與風(fēng)機(jī)的全效率等于水力效率、容積效率、機(jī)械效率的乘積。
2M311013 電路的有載、空載、短路三種狀態(tài)及其特征
機(jī)電安裝 工程在施工后期進(jìn)入單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)和聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)階段，大多離不開(kāi)其電氣工程通電運(yùn)行的支持，就是說(shuō)在試運(yùn)轉(zhuǎn)階段要對(duì)電氣工程各個(gè)回路的電路安裝質(zhì)量，進(jìn)行同步檢查，而每條電路的運(yùn)行總是處在有載或空載或短路三種狀態(tài)之一。為了確保機(jī)電安裝工程試運(yùn)轉(zhuǎn)順利進(jìn)行，正確判斷運(yùn)行中電路的狀態(tài)是十分必要的。
1、電路的構(gòu)成
在機(jī)電安裝電氣工程中，每條電路不論其構(gòu)成的復(fù)雜程度怎樣，總是由三大部分組成：
(1) 電源及其開(kāi)關(guān)控制設(shè)備;
(2) 供電用和控制用線(xiàn)路;
(3) 用電負(fù)載，即用電設(shè)備或器具的電氣部分。
這三大部分按預(yù)期要求合理、可靠地組合起來(lái)形成電路，可獲得滿(mǎn)足需要的功能。在工程實(shí)際中，習(xí)慣地把電路稱(chēng)作回路或線(xiàn)路，根據(jù)位置和功能不同，分別稱(chēng)為電力進(jìn)線(xiàn)回路、高壓配電回路、低壓配電回路、供電干線(xiàn)回路、供電支線(xiàn)回路、末端用電回路等,但其運(yùn)行狀態(tài)為有載、空載、短路三者之一。
電路的有載、空載狀態(tài)的形成是依據(jù)機(jī)電安裝工程運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)行的需要而決定的，例如金屬切削機(jī)床進(jìn)行加工，供給機(jī)床拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電路處于有載狀態(tài)，反之，停止加工，電路則處于空載狀態(tài)。而短路狀態(tài)的形成是電氣工程非正常導(dǎo)致的，例如絕緣老化損壞、防異物入侵措施不當(dāng)、絕緣安全距離不符規(guī)范規(guī)定、用電操作失誤等原因都會(huì)引發(fā)電路處于短路狀態(tài)，短路狀態(tài)電路不能正常運(yùn)行，稱(chēng)為故障電路，只有排除故障原因，經(jīng)修復(fù)后才能供電。
2、有載狀態(tài)
(4) 電路中各項(xiàng)電量參數(shù)如電壓、電流和功率等，各項(xiàng)非電量參數(shù)如溫升、電動(dòng)應(yīng)力和噪聲等都在預(yù)期的正常狀態(tài)。
(5) 電路運(yùn)行正常，電路中既有電壓，又有電流，發(fā)生電能與其他能的正常轉(zhuǎn)換。
3、空載狀態(tài)
4、短路狀態(tài)
(5) 電路發(fā)生短路現(xiàn)象，若電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備等的繼電保護(hù)裝置功能正常，便會(huì)迅速切斷電源供給，避免故障擴(kuò)大造成更大的損失。如功能不正常，引起故障電路上一級(jí)開(kāi)關(guān)跳閘，俗稱(chēng)越級(jí)跳閘，越級(jí)跳閘是不希望發(fā)生的擴(kuò)大停電覆蓋面積的現(xiàn)象。
2M311014 常用材料的種類(lèi)和使用范圍
1、 機(jī)電工程常用材料的種類(lèi)有金屬材料、非金屬材料和電工線(xiàn)材等
⑴ 金屬材料分為黑色金屬和有色金屬兩大類(lèi)
⑵ 非金屬材料主要有高分子材料和無(wú)機(jī)非金屬材料兩類(lèi)
⑶ 電工線(xiàn)材主要是電線(xiàn)和電纜。電線(xiàn)、電纜的分類(lèi)方法很多，在電氣工程中以電壓和使用場(chǎng)所進(jìn)行分類(lèi)的方法最為實(shí)用。
2、 機(jī)電工程常用鋼材品種及其使用范圍
③ 管材：
在機(jī)電安裝工程中常用的有普通無(wú)縫鋼管、螺旋縫鋼管、焊接鋼管、無(wú)縫不銹鋼管、高壓無(wú)縫鋼管等。
高壓無(wú)縫鋼管是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、普通低合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼制成的，用于制造鍋爐設(shè)備及管道工程用的高壓、超高壓管道。在工業(yè)管道工程中主要用于輸送高壓蒸汽、水和高溫高壓含氫介質(zhì)液體等。
⑶ 機(jī)電工程常用鋼制品的種類(lèi)及使用范圍
在機(jī)電安裝工程中，常用的鋼制品主要有焊材、管件、閥門(mén)等。
① 焊材：
焊條：
按焊條的用途分類(lèi) 根據(jù)1985年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒發(fā)的焊條國(guó)標(biāo)變更規(guī)定，焊條可分為八類(lèi)。焊條的類(lèi)別和使用范圍見(jiàn)表2M311014-1：
焊條的類(lèi)別和使用范圍 表2M311014-1
標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào) 類(lèi) 別 使 用 范 圍
GB5117-85 碳鋼焊條 適用于低碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接
GB5118-85 低合金鋼焊條 適用于低合金鋼結(jié)構(gòu)的焊接
GB983-85 不銹鋼焊條 適用于耐腐蝕或耐熱鋼的焊接
GB984-85 堆焊焊條 專(zhuān)用于金屬表面層的堆焊，具有耐磨損或耐腐蝕的性能
JB2753-80 鑄鐵焊條 用于鑄鐵的補(bǔ)焊和焊接
-- 鎳和鎳合金焊條 用于鎳及鎳合金材料的焊接、鑄鐵的補(bǔ)焊及異種金屬的焊接
GB3670-83 銅及銅合金焊條 用于銅及銅合金材料的焊接、鑄鐵的補(bǔ)焊及異種金屬的焊接
GB3669-83 鋁及鋁合金焊條 用于鋁及鋁合金材料的焊接
按焊條藥皮熔渣的特性分類(lèi)可分為酸性焊條和堿性焊條。
酸性焊條工藝性能良好，成型美觀，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)銹、油和水分敏感性不大，抗氣孔能力強(qiáng)，焊接電源可交、直流兩用。酸性焊條的缺點(diǎn)是焊縫金屬的機(jī)械性能差，尤其是沖擊韌性比堿性焊條差，故僅適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的普通低碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接。
堿性焊條具有良好的抗裂性能，焊縫金屬的機(jī)械性能特別是沖擊韌性較高，廣泛用于焊接重要的焊接結(jié)構(gòu)。堿性焊條缺點(diǎn)是銹、油和水分敏感性大，焊接電源只能采用直流。
3、 機(jī)電工程常用非金屬材料的種類(lèi)及使用范圍
⑴ 砌筑材料
⑵ 絕熱材料
(3)防腐材料
⑷ 非金屬風(fēng)管材料
① 非金屬?gòu)?fù)合風(fēng)管的覆面材料必須為不燃材料，具有保溫性能的風(fēng)管內(nèi)部絕熱材料應(yīng)不低于GB8624-1997難燃BI級(jí)。非金屬風(fēng)管防火性能應(yīng)符合國(guó)標(biāo)《建筑用通風(fēng)及排煙防火管道通用技術(shù)條例》規(guī)定。
② 非金屬風(fēng)管種類(lèi)及適用范圍見(jiàn)表2M311014-2：
非金屬風(fēng)管種類(lèi)及適應(yīng)范圍 表2M311014-2
風(fēng)管種類(lèi) 適用范圍 不適用范圍
酚醛復(fù)合風(fēng)管 低、中壓空調(diào)系統(tǒng)及潮濕環(huán)境 高壓系統(tǒng)及潔凈空調(diào)、酸堿性環(huán)境和防排煙系統(tǒng)
聚氨脂復(fù)合風(fēng)管 低、中、高壓潔凈空調(diào)系統(tǒng)及潮濕環(huán)境 酸堿性環(huán)境和防排煙系統(tǒng)
玻璃纖維復(fù)合風(fēng)管 中壓(1000pa)以下的空調(diào)系統(tǒng) 潔凈空調(diào)、酸堿性環(huán)境和防排煙系統(tǒng)以及相對(duì)濕度90%以上的系統(tǒng)
無(wú) 機(jī)
玻璃鋼 水硬性無(wú)機(jī)玻璃鋼風(fēng)管 低、中、高壓空調(diào)及防排煙系統(tǒng) 潔凈空調(diào)及酸堿性環(huán)境
氯氧鎂水泥風(fēng)管
硬聚氯乙烯風(fēng)管 潔凈室含酸堿的排風(fēng)系統(tǒng)