【正文】 總流問題的幾點說明 ? 恒定總流的三大方程，在實際計算時，有一個聯(lián)用的問題，應(yīng)根據(jù)情況靈活運用。 ? 在有流量匯入或分出的情況下，要按照三大方程的物理意義正確寫出它們的具體形式。 p2 p3 1 1 2 2 3 3 α p1 v1 v2 v3 x y o p2 p3 ? 連續(xù)方程： 332211 AvAvAv ??? 動量方程（以 x 方向為例）： xxxxxxxx RPPPGvAvvAvvAv ???????? 321101113033320222 )()()( ?r?r?r1 1 2 2 3 3 α p1 v1 v2 v3 x y o p2 p3 ? 能量方程： 212222221111 22 ??????? whgvpzgvpz ????312333321111 22 ??????? whgvpzgvpz ???? 表達能量方程時要注意，不要將單位重量流體能量（水頭）誤認為能量流量。 一、幾個基本概念 1）元流：充滿在流管中的液流稱為元流或微小流束。元流的極限是一條流線。無數(shù)元流之和就構(gòu)成總流。 2）過水?dāng)嗝妫杭此溃ü艿?、明渠等）中垂直于水流流動方向的橫斷面，即與元流或總流的流線成正交的橫斷面稱為過水?dāng)嗝妗? 3）點流速：流體流動中任一點的流速稱為點流速，常用 u表示。一般情況下過水?dāng)嗝嫔细鼽c的點流速是不相等的。 4）平均流速：由通過過水?dāng)嗝娴牧髁?Q除以過水?dāng)嗝娴拿娣e A而得的流速稱為斷面平均流速，常用 υ表示，即 本章小結(jié) 5）漸變流：水流的流線幾乎是平行直線的流動?；蛘唠m有彎曲但曲率半徑又很大的流體流動，則可視為漸變流。漸變流的極限是均勻流。漸變流同一過水?dāng)嗝嫔系膭铀畨簭姺植家?guī)律同靜水壓強，即 =常數(shù)。但需要注意：對于不同斷面一般不相等。 6）急變流：流線間夾角很大或曲率半徑較小或二者兼而有之，流線是曲線。急變流過水?dāng)嗝嫔系膭铀畨簭姴话挫o水壓強規(guī)律分布。 7）動能（動量）修正系數(shù)：指按實際流速分布計算的動能（動量）與按斷面平均流速計算的動能（動量）的比值。 它們的值均大于 ，且取決于總流過水?dāng)嗝娴牧魉俜植?，分布越均勻，其值越小，越接近?。一般工程計算中常取。 8. 恒定流 : 又稱定常流，是指流場中的流體流動，空間點上各水力運動要素均不隨時間而變化。 9. 非恒定流 ： 又稱非定常流，是指流場中的流體流動空間點上各水力運動要素中，只要有任何一個隨時間的變化而變化的流動。 10. 流線 : 是表示某一瞬時流體各點流動趨勢的曲線，曲線上任一點的切線方向與該點的流速方向重合。 : 某一質(zhì)點在某一時段內(nèi)的運動軌跡線。 二、恒定總流連續(xù)性方程 不可壓縮流體無分叉流時 ： ， 即 Q1=Q2 ，即任意斷面間斷面平均流速的大小與過水?dāng)嗝婷娣e成反比 。 不可壓縮流體分叉流動時： ∑Q入 =∑Q出 ，即流向分叉點的流量之和等于自分叉點流出的流量之和。 三、恒定總流能量方程 Z —— 單位重量流體具有的位能（位置水頭） —— 單位重量流體具有的壓強水頭（測壓管高度） —— 單位重量流體具有的動能（流速水頭） —— 單位重量流體具有的勢能（測壓管水頭） —— 單位重量流體具有的總比能（總水頭） —— 單位重量流體產(chǎn)生的水頭損失或能量損失。 （ 1）恒定流； （ 2）不可壓縮流體； （ 3）質(zhì)量力只有重力； （ 4）所選取的兩過水?dāng)嗝姹仨毷菨u變流斷面，但兩過水?dāng)嗝骈g可以是急變流； （ 5）總流的流量沿程不變； （ 6）兩過水?dāng)嗝骈g除了水頭損失以外，總流沒有能量的輸入或輸出。 （ 1）沿流動方向在漸變流處取過水?dāng)嗝媪心芰糠匠蹋? （ 2）基準(zhǔn)面原則上可任取，但應(yīng)盡量使各斷面的位置水頭為正； （ 3）在同一問題上必須采用相同的壓強標(biāo)準(zhǔn)。一般均采用相對壓強，而當(dāng)某斷面有可能出現(xiàn)真空時，盡量采用絕對壓強； （ 4）由于 = 常數(shù) ，所以計算點在斷面上可任取，但對于管道流動常取斷面中心點，對于明渠流動計算點常取在自由液面上； （ 5）應(yīng)選取已知量盡量多的斷面，如上游水池斷面 v1=0， p=0，下游管道出口斷面 p2=0 處，其中一個斷面應(yīng)包括所求的未知量。 （ 6）當(dāng)一個問題中有 2~3個未知量時，需和連續(xù)方程、動量方程聯(lián)立求解； （ 7）對于有分叉的流體流動能量方程仍可應(yīng)用，因為上述能量方程是對單位重量流體而言的。 （ 8）當(dāng)兩斷面有能量輸入、輸出時，能量方程應(yīng)為： 能量輸入時， H為“ +”，能量輸出時， H為“ ”。 四、恒定總流動量方程 作用 在計算流段上的外力的合力在某坐標(biāo)軸上的投影，等于在該方向上流出流入該流段流體的動量之差。 對于分叉管流，其動量方程應(yīng)為： 注意事項： 1）應(yīng)在兩漸變流斷面處取脫離體，但中間也可為急變流； 2）動量方程是矢量式，應(yīng)適當(dāng)選取投影軸，注意力和速度的正負號； 3）外力包括作用在脫離體上的所有的質(zhì)量力和表面力。固體邊界對流體的作用力方向可事先假設(shè)，若最后得到該力的計算值為正，則說明假設(shè)方向正確；若為負，則說明與假設(shè)方向相反； 4）應(yīng)是輸出動量減去輸入動量； 5）動量方程只能求解一個未知數(shù)，若未知數(shù)多于一個時，應(yīng)聯(lián)立連續(xù)性方程和能量方程求解。 方 程 應(yīng)用條件 方程的意義 常見待求問題 備 注 能量方程 恒定、不可壓縮流體；質(zhì)量力只有重力；計算斷面為漸變流斷面 反映了液流中機械能和其他形式的能（主要是代表能量損失的熱能）間的守恒與轉(zhuǎn)化關(guān)系 動水壓強（或動水壓力）、斷面平均流速、流量、斷面之間的壓強差、平均動能差、機械能損失、水流流向等。 1. 選擇實例： 斷面：管子的出口斷面、表面為大氣壓的斷面等； 代表點：對于明渠流，可選自由液面上的點；對于管流，可選斷面的中心點； 2. 注意點 兩漸變流斷面之間可以有急變流；當(dāng)有流量或能量輸入、輸出時，方程形式應(yīng)有所改變；壓強一般采用相對壓強。 動量方程 恒定、不可壓縮流體，質(zhì)量力只有重力；計算斷面為漸變流斷面。 反映了液流與邊界上作用力之間的關(guān)系 液流對邊界的沖擊力，或邊界對液流的反作用力、已知全部作用力，求平均流速或流量等 作用于隔離體上的外力有： 1）重力即為隔離體中的流體重量；2）兩端過水?dāng)嗝嫔系膭铀畨毫Γò挫o水壓強規(guī)律分布）； 3）液流邊界作用于隔離體上的合力。