空氣的物理特性黏性壓縮性及膨脹性通風(fēng)除塵與物料輸送技術(shù)杜延

空氣的物理特性—

黏性、壓縮性及膨脹性

主講：杜延兵

通風(fēng)除塵與物料輸送技術(shù)1、觀察實驗如下圖所示，用細線C懸掛圓筒B，筒內(nèi)置一個小圓筒A，A、B兩筒的軸線重合。使圓筒A迅速旋轉(zhuǎn)，圓筒A外表面的空氣隨著圓筒一起轉(zhuǎn)動，由于空氣層與層間有內(nèi)摩擦力，故空氣一層帶動一層旋轉(zhuǎn)，最終帶動圓筒B也旋轉(zhuǎn)起來。一、空氣的黏性2、黏性的定義及影響因素流體流動時所表現(xiàn)出的內(nèi)摩擦力即黏滯力，反映了流體抵抗外力使其產(chǎn)生變形的特性，這種特性稱為黏性。流體的黏性大小用黏度表示，符號μ，單位為Pa·S。μ值越大，流體黏性越大，反之則越小。

黏性與黏度有什么區(qū)別呢？流體的黏性是流動性的反面，即流動性好的流體黏性小，流動性差的流體黏性大。

舉例：將一桶水和一桶油（體積一樣）從底部出口（管徑一樣）放出，哪個先放完？一般來講黏性的大小與壓力的關(guān)系不大，但與溫度關(guān)系較大，空氣等氣體的黏性隨溫度的增高而增大，而水等液體的黏性隨著溫度的增高反而減小。

舉例：在冬季，廚房用油加熱前后黏性比較加熱前溫度低流動性差，黏性大，

加熱后溫度高流動性好，黏性小。由于空氣具有黏性，空氣在管道中流動時需要消耗一定的能量克服黏滯力，因此也就產(chǎn)生了流體的阻力，也正是因為空氣和水具有黏性，飛機才能在空氣中飛翔，輪船才能在水中航行。在通風(fēng)工程中，由于空氣流體具有黏性，故可利用空氣介質(zhì)攜帶粉塵和物料，從而達到通風(fēng)除塵和物料輸送的目的。壓縮性：空氣在一定的溫度下受到壓強作用體積縮小，密度增大的特性。膨脹性：空氣在一定壓強下因溫度增加而體積增大，密度減小的特性。標準空氣：在通風(fēng)工程中，常取溫度為20℃，絕對壓力為一個標準大氣壓（即1atm），相對濕度為50%的空氣?？諝庠趬嚎s或膨脹的過程中遵循理想氣體狀態(tài)方程。即：Pm=ρKT對于單位質(zhì)量的氣體：式中:

ρ—空氣的密度，

kg/m3P—空氣的絕對壓強，Pa

K—氣體常數(shù)，對于干燥空氣，k=287.33

Nm/

（kg·K）；對于中等

濕度（φ=50%）的空氣，k=288.4

Nm/

(kg·K)

T—熱力學(xué)溫度，K

（與攝氏溫度t的關(guān)系）二、空氣的壓縮性和膨脹性練習(xí)：1.請計算標準空氣的密度與重度。分析：首先確定標準空氣對應(yīng)的溫度和絕對壓強。解：根據(jù)公式2.

液體的溫度升高粘度（）；氣體的溫度升高粘度（）。A、不變；

B、減??；

C、增大；

D、不定3.壓力增加氣體密度（），溫度升高氣體密度（）。A、不定；

B、增大；

C、減小；

D、不變分析：方法一：方法二：γ

=

ρg=1.2×9.81=11.8N/m34.通風(fēng)管道某斷面上空氣的壓強為-100mmHg，空氣的溫度為20℃，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?60mmHg，求該斷面空氣的重度。分析：根據(jù)前面講過的在實際通風(fēng)工程中，管道中的壓力是以大氣壓力為基準計量的，所以-100mmHg是相對壓強，將其轉(zhuǎn)化為絕對壓強。解：由P相=P絕－P大可知，P絕=P相+P大