流體動(dòng)力學(xué)基本方程-閱讀頁
2025-05-31 04:33本頁面
【正文】 ? ? ? ? ? ?上式兩邊同乘以單位時(shí)間通過微元流束的重量流量 ?gdqV（ dqV= 1 dA1 = 2 dA2），對(duì) 2總流的 兩截面進(jìn)行積分，則： 2239。 如果流動(dòng)滿足下列兩個(gè)條件 ， 我們稱之為緩變流： 1. 流線的切線之間夾角很小 ， 即流線近乎平行； 2. 流線的曲率很小 ， 即流線近乎為直線 。1 1 2 212( ) g d ( ) g d g d22V V VV V w Vq q qppz q z q h qg g g g??? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ?221 1 2 212( ) g d ( ) g d g d22V V VV V V V w Vq q qppz g q q z g q q h qg g g g??? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ?? ? ?221 1 2 2121 1 1( ) d ( ) d d22V V VV V w VV V Vq q qppz q z q h qg q g g q g q???? ?? ? ? ? ? ?? ? ?為從 1到 2截面總流的單位重力流體的能量損失 . 粘性流體總流的伯努利方程 適用條件： 不可壓粘性流體在重力作用下，作定常流動(dòng)的任意兩緩變流截面，而緩變流之間有無急變流存在均可適用。( 1 2 )1ww VV Vqh h d qq?? ?221 1 2 21 1 2 2g 2 g 2 wppz z hgg??????? ? ? ? ? ???說 明 1. ?為動(dòng)能修正系數(shù)，表示速度分布的不均勻性， ? 恒大于 1 2. 粘性流體在圓管中作層流流動(dòng)時(shí)， ?＝ 2。 4. 在工業(yè)管道中 ? =～ ，均取 ?＝ 1。 w f jh h h????31AdAA????????????167。 在文丘里管收縮段前的直管段截面 1和喉部截面 2兩處測量靜壓差，根據(jù)靜壓差和兩個(gè)截面的面積可計(jì)算通過管道的流量。 ~若靜壓差 (p1–p2)以 U型管的液柱高度差 H來表示，則對(duì)圖中所示的等壓面列等壓面方程，則有 ? ? gHpp ?? ??? m21基準(zhǔn)面 qV 文丘里管水平放置 d1 1 H ρm ρ 等壓面 2 d2 以液柱高度表示速度和體積流量 ? ?2 22121mgHAA?????????????????????? ?2 22121mVgHqAAA?????????????????????2?1?文丘里管傾斜放置 文丘里管不僅可水平放置使用，也可傾斜放置，甚至可以豎直放置。截面 1和截面 2上的中心線的位置高度分別為 z1和 z2。原理如圖所示，在液體管道某截面裝一個(gè)測壓管和一個(gè)兩端開口彎成直角的玻璃管（皮托管），皮托管一端正對(duì)來流，一端垂直向上，此時(shí)皮托管內(nèi)液柱比測壓管內(nèi)液柱高 h，這是因?yàn)榱黧w流到皮托管入口 A點(diǎn)受到阻滯，速度降為零，流體的動(dòng)能變化為壓強(qiáng)勢能，形成駐點(diǎn) A， A處的壓強(qiáng)稱為總壓，與 A位于同一流線且在 A上游的 B點(diǎn)未受測壓管的影響，其壓強(qiáng)與 A點(diǎn)測壓管測得的壓強(qiáng)相等，稱為靜壓。 h?01???駐點(diǎn) 2B A B012()22()B A BKp p p pKpp??????? ? ? ?????????????或?qū)嶋H上，由于探針頭部和小孔等因素的影響，測得的全壓有一定偏差，引入修正系數(shù) K ,K =~ ?將皮托管與 U型管連接，表示出來流的靜壓，動(dòng)壓和全壓。 A1 A0 d0 Ac h p1’ p1 p2 pc p x 1?39。令： 10AAm ?1222 ( )11cccppCm? ?? ??? 由于有能量損失，且孔板上的取壓位置并非在截面A1與 Ac處，另外考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 。 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(dòng) ,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, 。 4－ 7 動(dòng) 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(dòng)量方程 由輸運(yùn)方程 ： 令 ? ??VdNV ? ?? ??? 為 系 統(tǒng) 內(nèi) 流 體 具 有 的 動(dòng) 量V C V C Sd d d dd nV V Att? ? ? ?? ? ??? ??????????? ??? ??VdNV??? ???由動(dòng)量定理 ： Vd dd VFt ? ??? ?????????C V C Sdd nV A Ft ? ? ???? ??? ???? ??對(duì)定常流動(dòng) CSdn AF??? ? ???表明：在定常流動(dòng)條件下，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過控制面的流體動(dòng)量的通量，等于作用在系統(tǒng)上外力的矢量和。 動(dòng)量矩定理 。 167。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。 力矩分析 ： ① 由于對(duì)稱性 ， 重力對(duì)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(duì)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(duì)流道內(nèi)流體的作用力對(duì)轉(zhuǎn)軸 的力矩。 其中 : HT稱為：單位重力理想流體通過葉輪所獲得的能量。 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(dòng)微分方程（ N—S方程）； 理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程； 微分形式的連續(xù)性方程。 作業(yè)： 414 415 418 419
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