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气体力学原理1 气体力学原理目前大部分冶金炉（除电炉外）热能的主要来源是靠燃烧燃料来供给的。
燃料燃烧需要供入炉内大量空气，并在炉内产生大量的炉气。
高温的炉气是传热的介质，当它将大部分热能传给被加热的物料以后就从炉内排出。
气体在炉内的流动，根据流动产生的原因不同，可分为两种：一种叫自由流动，一种叫强制流动。
自由流动是由于温度不同所引起各部分气体密度差而产生的流动；强制流动是由于外界的机械作用而引起的气体流动，如鼓风机鼓风产生的压力差。
1.1 气体的主要物理性质和气体平衡方程式1、气体的主要物理性能液体和气体，由于分子间的空隙比固体大，它们都不能保持一定的形状，因而具有固体所没有的一种性质——流动性。
液体和气体统称为流体。
由于液体和气体具有流动性，因而它们能将自身重力和所受的外力按原来的大小向各个方向传递，这是气体与液体的共同性。
气体和液体又各自具有不同的特性：⑴液体是不可压缩性流体（或称非弹性流体）；气体是可压缩性流体（或称弹性流体）。
在研究气体运动时，应注意气体的体积和密度随温度和压力的变化，此为气体区别于液体的一个显著特性。
⑵液体在流动过程中基本不受周围大气的影响；气体在流动过程中受周围大气的影响。
气体的主要物理性能如下：⑴ 气体的温度温标是指衡量温度高低的标尺，它规定了温度的起点（零点）和测量温度的单位。
目前国际上常用的温标有摄氏温标和绝对温标两种：a 、摄氏温标：在标准大气压下（760mmHg ），把纯水的冰点定为零度，沸点定为100度，在冰点与沸点之间等分为100个分格，每一格的刻度就是摄氏温度1度，用符号t 表示，其单位符号为℃。
b 、绝对温标：即热力学温标，又名开尔文温标，用符号T 表示，其单位符号为K 。
这种温标是以气体分子热运动平均动能超于零的温度为起点，定为0 K ，并以水的三相点温度为基本定点，定为273.16K ，于是1 K 就是水的三相点热力学温度16.2731。
绝对温标与摄氏温标的关系：T ＝273.15+ t K气体在运动过程中有温度变化时，气体的平均温度常取为气体的始端温度t1和终端温度t2的算术平均值，即：⑵气体的压力a、定义：由于气体自身的重力作用和气体内部的分子运动作用，气体内部都具有一定的对外作用力，这个力称为气体的压力。
0. 绪论流体力学是研究流体运动规律及其力学规律的一门科学。
流体力学按研究内容可以分为流体力学和工程流体力学。
流体力学研究流体的受力平衡和运动规律，工程流体力学研究流体平衡理论和运动规律的工程技术应用。
流体力学按照研究方法还可分为理论流体力学和计算流体力学。
随着计算机科学与技术的发展，计算流体力学得到迅速发展和广泛应用。
流体力学还可按照流体流动的性质和形态具有某些方面的专门研究，例如粘性流体力学，湍流等。
流体力学按照研究流体介质分类，又分为水力学和气体力学。
由于研究的对象不同，研究的方法和范围也有所区别。
水力学主要研究液体和具有一定限制条件在某种状态下的气体，作为不可压缩流体的平衡、运动和液体与固体相互作用的受力规律。
气体力学主要研究气体的平衡、运动和气体与固体相互作用的受力规律。
气体力学比气体动力学研究的范畴大，气体动力学只研究可压缩气体的运动规律和受力状况。
气体是一种流体，虽然与液体一样它具有连续性、易流动性和粘性，但与液体相比具有特殊的性能：第一，气体的体积随着压力变化有很大的变化。
液体的体积受压力变化的影响很小，因此可被看做不可压缩性流体；第二，气体的体积受温度的影响很大，气体的体积随着温度的增大，密度要减小，因此压力不变的条件下体积要增大。
液体的体积受温度的影响很小；第三，气体在容器中，由于分子间的引力很小，不会像液体那样形成自由表面，而会充满容器的空间；第四，气体的粘度随温度的升高而增大。
在一般情况下这与液体的粘度随温度升高而减小的规律正好相反。
由此可见，由于气体的特性所致，它的运动学和动力学规律与液体相比，具有一定的特殊性。
气体力学是研究气体平衡和气体运动规律的一门科学。
本书将从工程实际出发，重点介绍热工气体力学的理论及应用，强调工程性和实用性，作为工程流体力学的一种补充。
这里所涉及的内容主要用于工业热工、热能及动力工程、冶金工程等领域的实际应用。
1．气体的特性和基本方程气体和液体统称为流体。
气动力学基础与压缩流动气动力学是研究空气和其他气体在力的作用下的运动规律的学科。
它涵盖了许多领域，包括航空、天文学、汽车工程和风力发电等。
在气动力学中，压缩流动是一个重要的概念，它描述了气体在流动过程中的压缩现象。
本文将探讨气动力学的基础知识以及压缩流动的特点和应用。
一、气动力学基础1. 流体力学基础流体力学是研究流体运动和力与流体之间相互作用的学科。
在气动力学中，理解流体的特性对于分析和预测流体运动是至关重要的。
流体力学中的一些基本概念包括连续性方程、动量方程和能量方程等。
2. 空气动力学基础空气动力学是气动力学的一个重要分支，专门研究空气的运动和力学特性。
在航空领域，空气动力学对于飞机的设计和性能评估起着关键的作用。
空气动力学中的一些关键概念包括升力、阻力和气动力等。
3. 流体力学模型为了研究流体力学和空气动力学，我们需要建立模型来描述和近似实际情况。
在气动力学中，常用的模型包括理想气体模型和稳定流动模型等。
这些模型可以帮助我们更好地理解和预测流体的行为。
二、压缩流动的特点1. 压缩流动概述压缩流动指的是在气体流动中，气体受到压缩而导致其压力和密度增加的现象。
这种流动通常发生在高速流动或密闭空间中。
压缩流动在航空工程和空气动力学研究中具有重要的应用价值。
2. 压缩流动的特性压缩流动具有许多独特的特性，包括压力增加、密度增加、速度增加以及温度升高等。
这些特性可以通过一些基本方程和模型进行分析和计算。
了解压缩流动的特性有助于我们更好地理解气体的行为和气动力学原理。
3. 压缩流动的应用压缩流动在航空和汽车工程中具有广泛的应用。
比如在喷气发动机中，高速气体通过压缩机进行压缩，然后进一步与燃料混合以产生推力。
在汽车中，压缩空气可以提供更高的燃烧效率和动力输出。
三、气动力学基础与压缩流动的研究进展1. 实验研究通过实验可以更直观地观察和测量气体的流动特性，以验证理论模型和计算结果的准确性。
在气动力学和压缩流动的研究中，实验数据是非常重要的参考，可以帮助我们深入理解气体的行为。
