ch流體力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件-在線瀏覽
2025-02-23 13:37本頁面
【正文】 能量損失， hw 為單位質(zhì)量液體在兩截面之間流動(dòng)的能量損失。 伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的表達(dá)方式。已知 A1=A2/4和 A h值，問冷水管內(nèi)流量達(dá)到多少時(shí)才能抽吸熱水？ 解：沿冷水流動(dòng)方向列 A A2截面的伯努利方程 p1/ρg + v12/2g = p2/ρg + v22/2g 補(bǔ)充輔助方程 p1 = pa－ ρgh p2=pa v1A1=v2A2 代入得 － h+v12/2g = (v1/4)2/2g v1 = (32gh/15)1/2 q = v1A1= (32gh/15)1/2 A1 伯努利方程應(yīng)用舉例 例計(jì)算泵吸油腔的真空度或泵允許的最大吸油高度 取油箱液面 I和泵進(jìn)口處 II兩通流截面 列伯努利方程，并取截面 I－ I為基準(zhǔn)水平面。 泵吸油口的真空度由三部分組成 ： （ 1）產(chǎn)生一定流速所需的壓力； （ 2）把油液提升到高度 h所需的壓力； （ 3）吸油管內(nèi)壓力損失。 限制真空度方法： 加大油管直徑 限制泵的吸油高度 h 例 3：計(jì)算泵的出口壓力 如圖所示，泵驅(qū)動(dòng)液壓缸克服負(fù)載而運(yùn)動(dòng)。選取 II， IIII截面列伯努利方程以截面 I –I為基準(zhǔn)面。因此計(jì)算出速度水頭產(chǎn)生的壓力和 γ h的值比缸的工作壓力低得多，故在管道中，這兩項(xiàng)可忽略不計(jì)。 ? 動(dòng)量方程是動(dòng)量定理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用 ? 用來計(jì)算流動(dòng)液體作用在限制其流動(dòng)的固體壁面上的總作用力。 ? 動(dòng)量方程為矢量方程 ? 方程描述力與動(dòng)量的關(guān)系，力使動(dòng)量發(fā)生改變 ? 用于液壓控制元件設(shè)計(jì)（流體使閥承受多大的強(qiáng)度） ? β1 β2動(dòng)量修正系數(shù)，近似為 1。 例：求液流通過滑閥時(shí)，對(duì)閥芯的軸向作用力的大小 。 ?由于流動(dòng)液體具有粘性，以及流動(dòng)時(shí)突然轉(zhuǎn)彎或通過閥口會(huì)產(chǎn)生撞擊和旋渦，因此液體流動(dòng)時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生阻力。壓力損失即是伯努利方程中的 hw項(xiàng)。 ?液流在管道中流動(dòng)時(shí)的壓力損失和液流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) 。 層流 ——粘性力起主導(dǎo)作用 液體流動(dòng)是分層的，層與層之間互不干擾 紊流 ——慣性力起主導(dǎo)作用 液體流動(dòng)不分層，做混雜紊亂流動(dòng)。 ? 雷諾數(shù) ——Re = v d / υ ， ? v 為管內(nèi)的平均流速 ? d 為管道內(nèi)徑 ? υ為液體的運(yùn)動(dòng)粘度 ? 雷諾數(shù)為無量綱數(shù)。 ? 臨界雷諾數(shù)，記為 Recr 當(dāng) Re＜ Recr，為層流； 當(dāng) Re＞ Recr，為紊流。(R2 r2)rdr =△ pπR4/8μl =△ pπd4/128μl 圓管的平均流速 v = q /A = (△ pπd4/128μl )πd2/4 = △ p d2/32μl v = umax /2 這種沿等直徑管流動(dòng)時(shí)的壓力損失 λ: 沿程壓力損失系數(shù) ,其理論值為 當(dāng)流動(dòng)液體為金屬管中的液壓油時(shí) 橡膠管中的液壓油時(shí) Re6441 28dlqp??? ??22Re64 22 ?????? dldlp ???Re75??圓管層流沿程壓力損失 Re80??gdlh22??? ?圓管紊流的壓力損失 △ pλ = λρv2/2 λ = （ 105 Re 4000） λ = + （ 3*106 Re 105 ） λ = [+2lg（ d/△ ） ]2 （ Re 3*106 或 Re900d/ △ ） △ — 管壁表面粗糙度 ∵ 紊流運(yùn)動(dòng)時(shí)，△ pλ比層流大 ∴ 液壓系統(tǒng)中液體在管道內(nèi)應(yīng)盡量作層流運(yùn)動(dòng) 局部壓力損失 定義 :液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、突變 截面以及閥口濾網(wǎng)等局部裝置時(shí)， 液流會(huì)產(chǎn)生旋渦，并發(fā)生強(qiáng)烈的紊 動(dòng)現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生的損失稱為局 部損失。 局部壓力損失公式 △ p = ξ 液流流過各種閥的局部壓力損失可由閥在額定壓力下的壓力損失 Δps來換算： Δpξ= Δps（ q / qs ） 2 管路系統(tǒng)的總壓力損失 ∑△ p = ∑△ pλ +∑△ pξ =∑λρv2/2+∑ξρv2/2
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