流體動力學(xué)基本方程-資料下載頁
2025-05-11 04:33本頁面
【正文】 慮到管壁的粗糙和孔板邊緣不尖銳等因素，并用實(shí)測的 p1和 p2代替 和 pc，應(yīng)加上修正系數(shù) ?，即： 12222 ( )1c cppCm??????120222 ( )1cV c ccC ppq A ACm???????令 221ccCCm?? ????)(2 210ppAQ ?? 其中 ? 為孔板的流量系數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)得到，標(biāo)準(zhǔn)孔板的流量系數(shù)可查表得到 。在特殊的情況下，如果管流的實(shí)際雷諾數(shù)小于孔板的極限雷諾數(shù)，則查得的流量系數(shù)應(yīng)乘于粘度校正系數(shù) Kμ， Kμ通過查表得到。 Vq1p?孔板流量計(jì) A1 A0 d0 Ac h p1’ p1 p2 pc p x c 1 Vq 如圖所示 ,水在垂直管內(nèi)由上向下流動 ,在相距 l 的兩斷面間 ,測得測壓管水頭差為 h , 求兩斷面間沿程水頭損失 hf(不計(jì)其它損失 ) l h 1 2 a b 思考、討論 ? 粘性流體總流的伯努里方程及適用條件？ ? 緩變流、急變流的概念？ ? 總流的伯努里方程在 風(fēng)機(jī)及管路系統(tǒng)、水泵及管路系統(tǒng)和文特里管中的應(yīng)用問題！ （連續(xù)性方程、流體靜力學(xué)基本方程、 總流伯 努里方程聯(lián)合應(yīng)用 ） ? 作業(yè) 44 46 47 49 411 上節(jié)內(nèi)容簡要 粘性流體總流的伯努里方程 221 1 2 21 1 2 2g 2 g 2 wppz z hgg??????? ? ? ? ? ?1202 ( )VppqA?????孔板流量計(jì) ? ?? ?2 22121/mVgHqAAA???????????文丘里流量計(jì) 11, 。 ,? ? ? ?幾個(gè)系數(shù) ： 167。 4－ 7 動 量 方 程 C V C Sd ddd nN VAtt ? ? ? ? ????? ??? ??解決流體與固體間相互作用時(shí)產(chǎn)生的作用力的問題 一、積分形式的動量方程 由輸運(yùn)方程 ： 令 ? ??VdNV ? ?? ??? 為 系 統(tǒng) 內(nèi) 流 體 具 有 的 動 量V C V C Sd d d dd nV V Att? ? ? ?? ? ??? ??????????? ??? ??VdNV??? ???由動量定理 ： Vd dd VFt ? ??? ?????????C V C Sdd nV A Ft ? ? ???? ??? ???? ??對定常流動 CSdn AF??? ? ???表明：在定常流動條件下，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過控制面的流體動量的通量，等于作用在系統(tǒng)上外力的矢量和。 CVd0Vt ? ?? ?? ???二、定常管流的動量方程 不可壓縮流體在固定彎管內(nèi)作定常流動 CSdn AF??? ? ???A2 A1 A3 1 1 2 2 動量方程 CS=A1+ A2+ A3 入口 出口 由于在 A3上沒有流體進(jìn)出， ?n=0，沿壁面積分為 0 21ddVVVVqqq q F?????? ??? ??ddnVAq? ?2?1?一般截面上的密度視為常數(shù)，但是必須考慮速度在截面的變化，用截面平均速度計(jì)算，須引入動量修正系數(shù) 用有效截面上的平均流速計(jì)算流體動量，則上式可寫成： 21AdAA? ????? ??????? ?2 2 1 1VqF? ? ????? ?工程計(jì)算中 一般取 1 ? ?21VqF? ???? ?212121()()()V x x xV y y yV z z zqFqFqF?? ? ?????????????????說 明 : 流動（理想和粘性流體均適用）； ，與內(nèi)部流動無關(guān)； ，力和速度的方向與所選坐標(biāo)系有關(guān)； 。 動量矩定理 。質(zhì)點(diǎn)系 對于任一固定點(diǎn)的動量矩對時(shí)間的導(dǎo)數(shù) ， 等于所有作用于點(diǎn)系的外力對于同一點(diǎn)的力矩之和 。 167。 4－ 8 動量矩方程 i i i i id r m r Fdt ?? ? ???C V C Sd ddd nN VAtt ? ? ? ? ????? ??? ??一、積分形式的動量矩方程 由輸運(yùn)方程： 令 ,Nr ? ???為 動 量 矩 則C V C V C Sd d dn i id r V r V r A r Fd t t? ? ? ?? ? ??? ?? ? ? ? ? ? ??? ??? ???? ??? ?? 動量 矩 方程適用于渦輪機(jī)械中作定常流動的流體 流體系統(tǒng) 對定常流動 CVd0rVt ??? ??? ???CSdn i ir A r F???? ? ????ddnVAq? ?用有效截面上的平均流速表示，則 2 2 1 1()V i iq r r r F? ??? ? ? ? ??上式即為定常流動的動量矩 方程 各外力對轉(zhuǎn)軸力矩的矢量和 二、 渦輪機(jī)械基本方程 r1 ?2 ? r2 如圖所示為離心泵或風(fēng)機(jī)的葉輪流體自內(nèi)圈流入，經(jīng)流通從外圈流出。取整個(gè)葉輪（即轉(zhuǎn)子）外側(cè)為控制面，則控制面包括葉輪的側(cè)面輪盤和內(nèi)外圓周流通截面。 2?2u1u2w2n?2u?1?1u?假設(shè) ： 轉(zhuǎn)速為常數(shù)， 流動定常， 不可壓縮理想流體， 流體沿葉輪葉片的型線流動（ 理想葉輪 ），葉輪進(jìn)出口 的流動是均勻的，流動是軸對稱的。 力矩分析 ： ① 由于對稱性 ， 重力對轉(zhuǎn)軸的力矩為零； ② 內(nèi)外圈邊界上表面力為徑向分布 ， 力矩為零； ③葉片對流道內(nèi)某一流體質(zhì)點(diǎn)的作用力為 ，力矩為 ， 其總和為 ，就是葉片對流道內(nèi)流體的作用力對轉(zhuǎn)軸 的力矩。應(yīng)用動量矩方程： iF ii Fr ???ii Fr?? ??2 2 1 1()V i i zq r r r F M? ??? ? ? ? ? ??? ?? ?2 2 2 2 2 2 2 2 2 21 1 1 1 1 1 1 1 1 1s i n 90 c oss i n 90 c osuur r r rr r r r????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?2 2 1 1z V u uM q r r? ????兩側(cè)同乘 ?，以功率形式表示 ? ? ? ?2 2 1 1 2 2 1 1z V u u V u uP M q r r q uu? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?兩側(cè)同除以 ? ?2 2 1 11T u uVPH u ug q g? ??? ? ?上式為渦輪機(jī)械的基本方程 。 其中 : HT稱為：單位重力理想流體通過葉輪所獲得的能量。 HT反映了渦輪機(jī)械的基本性能。 Vgq?? ?2 2 1 11T u uH u ug ????思考、討論、總結(jié) ? 微分方程 ： 粘性流體運(yùn)動微分方程（ N—S方程）； 理想流體運(yùn)動微分方程； 微分形式的連續(xù)性方程。 ? 積分方程及應(yīng)用 ： 輸運(yùn)方程； 伯努里方程； 粘性流體總流的伯努里方程； 動量方程； 動量矩方程。 作業(yè)： 414 415 418 419
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