《1.3.流体流动中的守恒原理.ppt

第三节 流体流动中的守恒原理 例1-5-1如图所示的输水管道，管内径为d1=2.5cm, d2=10cm, d3=5cm, (1)当流量为4L/s，各管段的平均流速为多少？(2)当流量增至8L/s或减增至2L/s，平均流速如何变化？ (5)流体输送机械轴功率和机械效率的计算 外加能量We是对每 Kg流体而言的，要计算泵的轴功率（单位时间的动力消耗），需将We乘以质量流量qm,再除以输送机械的效率； 有效功率Pe= We .qm =ρgqv He 轴功率Pa= Pe／η= We .qm／η 单位：W（瓦） 工程应用 1.测风速 由1-1至2-2列方程得： 压差计： Pa =P2+ρigR 可得： 2.重力射流 3.虹吸 * 体积流量 以体积表示 qv——m3/s或m3/h 质量流量 以质量表示 qm——kg/s或kg/h。 二者关系： 1.1 流量：单位时间内流体在管路中流过的数量 1. 流体的流量与流速 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.2 流速 质量流速 单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。 流速 （平均流速） 单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。 kg/（m2·s） 流量与流速的关系： m/s Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 对于圆形管道： 流量qv一般由生产任务决定。 流速选择： 管径的估算 ↑→ d ↓ →设备费用↓ 流动阻力↑ →动力消耗↑ →操作费↑ 均衡考虑 u u适宜 费 用 总费用 设备费 操作费 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 常用流体适宜流速范围： 水及一般液体 1~3 m/s 粘度较大的液体 0.5~1 m/s 低压气体 8~15 m/s 压力较高的气体 15～25 m/s 一般，密度大或粘度大的流体，流速取小一些；对于含有固体杂质的流体，流速宜取得大一些，以避免固体杂质沉积在管道中。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 稳定流动与非稳定流动 稳定流动：各截面上的温度、压力、流速等物理量不随时间变化： 非稳定流动：流体在各截面上的部分或全部物理量都随时间变化。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.定态流动系统的质量守恒—连续性方程 对于定态流动系统，在管路中流体没有增加和漏失的情况下： 推广至任意截面 ——连续性方程 1 1? 2? 2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 不可压缩性流体， 圆形管道 ： 即：不可压缩流体在管路中任意截面的流速与管内径的平方成反比 。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspo