【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量方程（伯努利方程） 現(xiàn)象表明： 截面大的地方流速小，壓力大，截面小的地方流速大，壓力小。 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 理想流體流動(dòng)時(shí)沒有流動(dòng)阻力，因而也沒有能量損耗； 流體流動(dòng)時(shí)能量的增量就等于外力所做的功 W，即： △ E=W。所以： P1VP2V=（ 1/2mv22+mgz2） （ 1/2mv12+mgz1） 即 P1V+1/2mv12+mgz1=P2V+1/2mv22+mgz2 對(duì)于任意一個(gè)截面均有： PV+1/2mv2+mgz=常數(shù) 式中： PV是體積為 V的流體所具有的靜壓能。 四、空氣流動(dòng)的能量方程（伯努利方程） 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 上式方程式表明： 理想流體在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過(guò)程中，其動(dòng)能、位能、靜壓力之和為一常數(shù)，也就是說(shuō)三者之間只會(huì)相互轉(zhuǎn)換，而總能量保持不變。 由于空氣的 ρ值都很小，位能項(xiàng)與其它二項(xiàng)相比則可忽略不計(jì)。因此，對(duì)于空氣的能量方程可寫成： PV+1/2mv2=常數(shù) 方程兩邊同時(shí)除以 V，則得： P+1/2ρv2=常數(shù) 四、空氣流動(dòng)的能量方程（伯努利方程） 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 若以符號(hào) H全 、 H靜 、 H動(dòng) 表示，則有： H全 =H靜 +H動(dòng) =常數(shù) 當(dāng)空氣在沒有支管的管道中流動(dòng)時(shí)，對(duì)于任意兩個(gè)截面，以相對(duì)壓力表示的伯努利方程可寫成： H靜 1+H動(dòng) 1=H靜 2+H動(dòng) 2 四、空氣流動(dòng)的能量方程（伯努利方程） 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 應(yīng)用以上伯努利方程時(shí)，必須滿足以下條件： 不可壓縮理想流體在管道內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)； 流動(dòng)系統(tǒng)中，在所討論的二個(gè)截面間沒有能量加入或輸出； 在列方程的兩截面間沿程流量不變，即沒有支管； 截面上速度均勻，流體處于均勻流段。在速度發(fā)生急變的截面 上，不能應(yīng)用該方程。 四、空氣流動(dòng)的能量方程（伯努利方程） 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 實(shí)際上空氣是有粘性的，流動(dòng)時(shí)將由于流體的內(nèi)摩擦作用而產(chǎn)生能量損失，若空氣的能量損耗用 H損 12表示，根據(jù)能量守恒定律，則應(yīng)有： H靜 1+H動(dòng) 1=H靜 2+H動(dòng) 2+H損 12 或： H全 1=H全 2+ H損 12 這種能量損失表現(xiàn)為壓力的變化，也叫壓力損失。 由公式可得，風(fēng)管內(nèi)任意兩截面間的壓力損失等于該兩截面處的全壓力之差，即： H損 12=H全 1－ H全 2 四、空氣流動(dòng)的能量方程（伯努利方程） 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 當(dāng)有外功加入系統(tǒng)時(shí)，例如在包括通風(fēng)機(jī)在內(nèi)的通風(fēng)管道的兩截面間列能量守恒方程，此時(shí)，應(yīng)將輸入的單位能量項(xiàng) H風(fēng)機(jī) 加在方程的左方： H靜 1+H動(dòng) 1+H風(fēng)機(jī) =H靜 2+H動(dòng) 2+H損 12 式中： H風(fēng)機(jī) — 通風(fēng)機(jī)供給的能量； H損 12— 兩截面間的能量損失。 四、空氣流動(dòng)的能量方程（伯努利方程） 第一節(jié)空氣的基本特性及流動(dòng)的基本概念 第一章 空氣在管道中流動(dòng)的基本規(guī)律 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 能量損失 一般有兩種表示方法： 流體阻力是造成能量損失的原因。 產(chǎn)生阻力的內(nèi)因是流體的粘性和慣性，外因是固體壁面對(duì)流體的阻滯作用和擾動(dòng)作用。 通常用單位重量流體的能量損失（或稱水頭損失） h1來(lái)表示，用液柱高度來(lái)量度； 用液柱高度來(lái)量度；對(duì)于氣體，則常用單位體積流體的能量損失（或稱壓力損失） H損 來(lái)表示，用壓力來(lái)量度。 它們之間的關(guān)系為： H損 =γh1 一、 能量損失的兩種形式： 能量損失分為兩類：沿程損失和局部損失。 ㈠沿程阻力和沿程損失 在邊壁沿程不變的管段上，流速基本上是沿程不變的，流動(dòng)阻力只有沿程不變的切應(yīng)力，稱為沿程阻力?？朔爻套枇σ鸬哪芰繐p失，稱為沿程損失，用 h f（或 H f）表示。 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 ㈡ 局部阻力和局部損失 在邊界急劇變化的區(qū)域，由于出現(xiàn)了漩渦區(qū)和速度分布的變化，流動(dòng)阻力大大增加，形成比較集中的能量損失。這種阻力稱為局部阻力，相應(yīng)的能量損失稱為局部損失，用 hj（或 Hj）表示。 ㈢ 能量損失的計(jì)算公式 工程上常用的能量損失計(jì)算公式為： 1．沿程水頭損失： gVdLHf 22??? 整個(gè)管路的能量損失等于各管段的沿程損失和所有局部損失的總和，即： hL=Σhf+Σhj 一、 能量損失的兩種形式： 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 gVh j 22??gVHj 22???2．局部水頭損失： 寫成壓力損失的形式，則為： 式中： L— 管長(zhǎng) [米 ]； d— 管徑 [米 ]； V— 斷面平均流速 [米 /秒 ]； λ— 沿程阻力系數(shù)（無(wú)因次參數(shù)）； ζ— 局部阻力系數(shù)（無(wú)因次參數(shù)）。 一、 能量損失的兩種形式： 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 二、 層流、紊流和雷諾實(shí)驗(yàn) 實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)存在著兩種不同的狀態(tài)，即層流和紊流。這兩種流動(dòng)狀態(tài)的沿程損失規(guī)律大不相同。 ㈠ 雷諾實(shí)驗(yàn) 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 液體沿管軸方向流動(dòng)時(shí)，流束之間或流體層與層之間彼此不相混雜，質(zhì)點(diǎn)沒有徑向的運(yùn)動(dòng)，都保持各自的流線運(yùn)動(dòng)。這種流動(dòng)狀態(tài)，稱為層流運(yùn)動(dòng)。 管中流速再稍增加，或有其它外部干擾振動(dòng)，則有色液體將破裂、混雜成為一種紊亂狀態(tài)。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，稱為紊流運(yùn)動(dòng) 二、 層流、紊流和雷諾實(shí)驗(yàn) 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 雷諾和其它學(xué)者的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)，若這四個(gè)物理量寫成無(wú)因次數(shù)： ?? dV KK ?Re2 3 2 0Re ?? ?Vd則流動(dòng)是紊流； 則流動(dòng)是層流。 1 3 8 0 0Re ?? ?Vd二、 層流、紊流和雷諾實(shí)驗(yàn) 第二節(jié) 空氣在管道中流動(dòng)時(shí)的基本方程 研究非圓形斷面或在流體中運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，式中的 d應(yīng)以其相應(yīng)的特征