【正文】 104Pa(表壓 )，送水量為，水流經(jīng)全部管道的能量損失為 160J/kg，試求泵的有效功率。0（ 表壓強(qiáng)）； － 87800Pa50J/kgd2=32－ 22=28mm在 11和 22截面間列柏努利方程式：真空度＝－表壓強(qiáng)， 管出口為 22截面： u1u2， u12/2≈0 ； p2= 估算時將牛奶相對密度視為 1。整個管路包括冷卻器在內(nèi)的摩擦損失為 50J/kg。真空鍋內(nèi)的真空度87800Pa(660mmHg)，貯罐開口通大氣。牛奶用泵由真空鍋被抽送，經(jīng)冷卻器至位于 9m高度的牛奶貯罐中。[例 17]1）在 11和 22截面間列柏努利方程式：2）在 22和 33截面間列柏努利方程式（ ,pa； z1=H=6m,u1u2， u12/2≈0 ； p1= 取管口為 基準(zhǔn)面 ，水面為 11截面 （大截面） [解 ] 5）方程式中各物理量的單位須一致，壓強(qiáng)的表示方法一致 。3） 截面選取 ： 垂直于流動方向；截面間流體連續(xù)；未知量最少；“ 大截面 ” 容器和小管子 。pa ； 在11和 22截面間列柏努利方程式 柏努利方程式的 應(yīng)用1. 應(yīng)用柏努利方程式解題步驟及要點1） 作圖 ：根據(jù)題意畫出流動系統(tǒng)示意圖 。已知管內(nèi)徑為12mm。z＝10m。ρ2)/24） 當(dāng)流體靜止時 ： u=0，流體靜力學(xué)基本方程：=常數(shù) ρm= ＜ 20p2)/[(p13） 可壓縮流體 ：若兩截面間的壓強(qiáng)變化小于原來的 20%柏努利方程式的討論1）不可壓縮理想流體穩(wěn)定流動的 不同形式機(jī)械能互相轉(zhuǎn)化 和 總機(jī)械能守恒 。減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能，總能量守恒。ρ； U1=U2υ ； ρ1=υ （ υ ρ； U1=U2υ ； ρ1=υ 不可壓縮理想流體（ υ 抽象和假設(shè) ② 設(shè)想流體為無粘性，無摩擦損失的理想流體理想流體柏努利方程式+Qe+W e==0，且位能和動能的變化可以忽略，則方程式簡化為： Qe⊿ hW e(3)通過節(jié)流閥的流動 ：無熱功交換 Qe+=0；無位能變化，=0， 2⊿ hQeg⊿ z+⊿ u2/2(1)通過換熱器的流動 ：外界對體系的機(jī)械功 W e⊿ h(J/kg)穩(wěn)定流動總能量方程式應(yīng)用Qe+W eu22/2=h1+gz1+u12/2+g⊿ z+⊿ u2/2⊿ h(J/kg)↑單位質(zhì)量流體的焓（ 復(fù)合狀態(tài)參數(shù)，在定壓過程中焓的增加值等于所吸收的熱量）Qe+W eu22/2=2+gz2+u22/2(J)U1+p1υ 1+gz1+u12/2+Qe+W e=mu22/2mgz2+mp2WQmu12/2mgz1根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)輸入總能量等于輸出總能量，得：穩(wěn)定流動總能量衡算式內(nèi)能 靜壓能 位能 動能 熱量 外功mU1+Qe對系統(tǒng)加熱為正，系統(tǒng)對外界加熱為負(fù)， Q＝ W e(J)。(5)外功 ：外界通過設(shè)備對系統(tǒng)作的功，是功的輸入（正）。(J)。(3)動能 ：是流體由于運(yùn)動而產(chǎn)生的能量。(2)位能 ：是流體受重力作用，在不同高度具有不同的位能。(1)內(nèi)能 ：流體（分子）內(nèi)部能量的總和， E＝ mU對于穩(wěn)定流動系統(tǒng)，設(shè)在一定時間內(nèi)進(jìn)出系統(tǒng)的流體質(zhì)量為m(kg)，若忽略電能和化學(xué)能等不計，則輸入和輸出系統(tǒng)的能量有：．流動系統(tǒng)的總能量衡算流體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動時，不論其間的流動截面和流動形態(tài)如何變化，都服從質(zhì)量守恒定律。ρ1＝ ρ2＝ ρ u1A1＝ u2A2＝常數(shù)流體在圓管內(nèi)流動時： u2/u1=(d1/d2)2 管內(nèi)穩(wěn)定流動連續(xù)性方程 不可壓縮流體在園管中作穩(wěn)定流動時，其流速與截面積成反比，與園管的直徑平方成反比?？傔M(jìn)料量＝總出料量 ∑ws1=∑ws2在無物料損失的情況下，根據(jù)質(zhì)量守恒定律應(yīng)有：在工業(yè)上常用的計算基準(zhǔn)有三： ① 以加入設(shè)備的一批物料為基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)用于間歇過程； ② 以單位時間的物料量為基準(zhǔn)，常用于連續(xù)過程； ③ 以單位質(zhì)量原料或產(chǎn)品為基準(zhǔn)。連續(xù)性方程式1)非穩(wěn)態(tài)流動 ： 流動時，任一截面處的有關(guān)各物理參數(shù)中只要有一項是隨時間變化的，則屬于不穩(wěn)定流動。 常用流速范圍 (m/s)u= Vs /A平均流速 ：體積流量與流道橫截面積之比。ws＝ ρVs(m3/s)2)Vs＝ V/t 流體流動的基本方程1)Pa解： 設(shè) 氣壓管內(nèi) 水面上方的絕對壓強(qiáng)為 P,液封槽液面作用大氣壓強(qiáng) Pa。若真空表的讀數(shù)為 80103為了維持真空蒸發(fā)操作的真空度，需在其后的冷凝器上方抽真空。例 19因 1000 p2=pa+ρgh= 解得： h=1000= pa+故 過液封管口作等壓面 OO’, 并取 1， 2兩點。試求此爐的安全液封管應(yīng)插入槽內(nèi)水面下的深度 h。由于擴(kuò)大室的截面遠(yuǎn)大于 U形管截面，所以即使 U形管內(nèi)指示液 A的液面差 R很大，兩個擴(kuò)大室內(nèi)指示液 C的液面變化也甚小，可視為等高。它在 U形管的兩股上增設(shè) 兩個擴(kuò)大室 ，擴(kuò)大室內(nèi)徑與 U形管內(nèi)徑之比一般應(yīng)大于 10。)=5588 (N/m 2)2）微差壓差計⊿ p=p1－ p2=kg/m3(ρ 0ρ)g R =(1630–1000)=2163 (N/m 2)(2)管內(nèi)流經(jīng)氣體時： kg/m3kg/m3(1)管內(nèi)流經(jīng)水時： [水平導(dǎo)管上的兩點間接一盛有四氯化碳的 U型管壓差計，壓差計讀數(shù) R為 35cm。 流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用1） U形管壓差計 （不互溶指示液， ρ 指 ρ ） pa=pb pa=p1+hρg+Rρg pb=p2+hρg+Rρ 0g p1p2= g R(ρ 0ρ) 當(dāng) ρ 0ρ （ 被測流體為氣體時） p1p2 = g Rρ 0 p02。③ 當(dāng)液面上方的壓強(qiáng) p0改變時，液體內(nèi)部各點的壓強(qiáng) p也發(fā)生同樣大小的變化。p2＝ p1+ρg(z1－ z2) 流體靜力學(xué)基本方程討論 p＝ p0+ρg h① 當(dāng)容器內(nèi)液面上方的壓強(qiáng) p0一定時，靜止液體內(nèi)部任一點壓強(qiáng) p的大小與液體本身的密度 ρ和該點距液面的深度 h有關(guān)。若密度 ρ為常數(shù)，則上式積分得： p/ρ+gz=常數(shù)若積分的上、下限取高度為 z1和 z2的二個平面， pA－ (p+dp)A－ ρgAdz=0 的總壓力pA；② 作用于薄層上底的總壓力(p+dp)A；③ 向下作用的重力 ρgAdz。流體靜力學(xué)基本方程 流體靜力學(xué)方程研究處于相對靜止的流體在重力和壓力作用下，處于平衡狀態(tài)的規(guī)律 。=絕對壓強(qiáng)－大氣壓強(qiáng) 當(dāng)被測流體的絕對壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)時，用真空表進(jìn)行測量。Pa2) 壓強(qiáng)表示 :按度量壓強(qiáng)的基準(zhǔn)（零點）AB絕對壓強(qiáng) ：以絕對零壓（真空）為基準(zhǔn)（真實壓強(qiáng)）表壓強(qiáng)和真空度 ：以大氣壓為基準(zhǔn) 當(dāng)被測流體的絕對壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)時，所用的測壓儀表稱為壓強(qiáng)表。＝ ＝ 105它們之間的換算關(guān)系為：latm=／ cm2＝ 760mmHg=A—— 作用面的表面積， m2P—— 垂直作用于流體表面的壓力， Np—— 靜壓強(qiáng)， N／ m2或 Pa（帕）p=P/A式中 即： 把流體單位面積上所受的壓力稱為流體的靜壓強(qiáng)，簡稱壓強(qiáng)，用 p表示，μdu/dydu/dy?無屈服應(yīng)力 ： 假塑性流體，漲塑性流體有屈服應(yīng)力 ： 賓漢塑性流體 流體靜力學(xué)基本方程式 靜止流體的壓力1)+μdu/dy假 (漲 )塑性流體 （高分子溶液，涂料，蜂密，果漿，淀粉溶液） τ=τ理想流體4.? 理想流體 :溫度對粘度的影響 ：液體 ：溫度上升， 則粘度減小。=1000cP粘度的物理意義 : 促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的剪應(yīng)力粘性 ：確定流體流動時內(nèi)摩擦力大小的物理性質(zhì)。=PaP（泊） s/cm2dynscgs=s/τ/(du/d