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第四节 动量定理及其应用 第四节 动量定理及其应用 P303 第22题 * 第六章 伯努力积分和动量定理 积分形式的动量方程 对于流体边界上属于整体性的特征量,例如运动的流体对于边界的作用力等,可以利用积分形式的动量方程根据边界条件直接求解,而不需要求助于解微分方程。 动量方程 积分形式的动量方程 面积分 体积分 面积分 定常运动时: 面积分 体积分 面积分 不可压缩均质流体:ρ=常数 质量力有势:即质量力是一单值函数 的势函数,满足下式: 体积分 面积分 奥高定理 控制面S可自由选取,对于特定的控制面形状,很容易利用上式及边界条件直接积分 a) 小孔出流的反推力及收缩比计算 (1) 质量力只有重力; (2) 只有水平方向的速度; 认为在出口截面上速度均匀分布 α 为小孔出流的收缩系数:实际形成的出流面积与孔口截面积之比 α 为小孔出流的收缩系数:实际形成的出流面积与孔口截面积之比 a) 小孔出流的应用 b) 火箭发动机推动力计算 (1) 设气体是理想的、定常运动且重力可忽略 (2) 只有运动方向上有支反力作用; 动量定理的表达:单位时间动量的变化等于合外力 b) 火箭发动机推动力计算 b) 圆管突然扩大的能量损失 (1) 不可压缩流体、定常运动且重力可忽略 (2) 忽略粘性的作用; b) 圆管突然扩大的能量损失 实际流体的伯努力方程为: b) 圆管突然扩大的能量损失 对控制面ABCDEFGH应用动量定理 连续性方程: b) 圆管突然扩大的能量损失 对控制面ABCDEFGH应用动量定理 b) 圆管突然扩大的能量损失 b) 圆管突然扩大的能量损失 * * *
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