第三液体一元运动基本原理研究报告.ppt

桨叶梢部空蚀破坏 * 气象卫星主要有极轨气象卫星和同步气象卫星两大类。①极轨气象卫星。飞行高度约为600～1500千米，卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角，这样的卫星每天在固定时间内经过同一地区2次，因而每隔12小时就可获得一份全球的气象资料。②同步气象卫星。运行高度约35800千米，其轨道平面与地球的赤道平面相重合。从地球上看，卫星静止在赤道某个经度的上空。一颗同步卫星的观测范围为100个经度跨距，从南纬50°到北纬50°，100个纬度跨距，因而5颗这样的卫星就可形成覆盖全球中、低纬度地区的观测网。 总水头线 顶端的连线 总是沿程下降的 测压管水头线 顶端的连线 沿程可以上升也可以下降 总水头线与测管水头线 水力坡度：单位长度流程上总水头的减小值，或单位长度流程上的水头损失。 测压管坡度：单位长度流程上测压管的水头值。 水力坡度与测压管坡度 恒定总流能量方程的应用条件 水流必须是恒定流； 作用在液体上的质量力只有重力； 所取的过水断面是均匀流过水断面或渐变流过水断面，但两个断面之间可以存在急变流； 两个过水断面之间没有外界能量加入控制体积，也没有从控制体积内部取出能量。 应用能量方程的解题步骤——“三选” 选取基准面 管道：管轴线（水平时） 渠道：水平基准面 选取过水断面——均匀流或者渐变流断面 选取计算点 列能量方程 例题一 判断以下流动能否发生 例题二 文德里流量计是一种量测管道中流量的设备。试导出流量计的流量公式。 例题3.3 文丘里管测流量 列出1-1,2-2断面的 能量方程 经整理方程为 例题3.4 孔口出流 解得 例题3.5 管嘴出流 列出0-0断面和1-1断面的伯努利方程 第七节 恒定总流的动量方程 动量定理：单位时间内物体的动量的变化等于作用在该物体上的外力的总和。 元流动量方程-动量的变化 恒定元流的动量方程 —— 作用在元流控制体积中液体的质量力和作用在控制面上所有面积力的矢量和。 恒定总流的动量方程 将元流动量的变化对总流的过水断面面积 A1 和 A2 积分，可以得到总流动量的变化。 讨论积分 动量校正系数β β是一个大于1的数，称为动量校正系数； 流速分布愈不均匀，β 值愈大； 均匀流或渐变流情况下，β= 1.02－1.05，为简化计算，常近似取β= 1 。 恒定总流的动量方程 恒定总流中，单位时间内流出与流入控制体积的动量差等于 作用在总流控制体积中液体的所有质量力和作用在控制面上所有面积力的矢量和。 恒定总流的动量方程 总流动量方程在x，y，z轴的投影方程为 恒定总流动量方程的应用条件 水流必须是恒定流； 所取的控制体积中，有动量流出和流入的断面是均匀流过水断面或渐变流过水断面，但控制体积中的液流可以是急变流。 应用动量方程的解题步骤 选取坐标系； 选取控制体——两个均匀流或者渐变流断面之间的液体； 分析控制体的受力情况； 沿坐标系的不同方向列动量方程，注意式中各项的正负号； 未知量多于方程数时，与连续性方程和能量方程联合求解。 例题 有一水泵的压水管，其中有一弯段，弯段轴线位于铅垂面内，已知管径 d=0.2m, 弯段长度l=6.0m, 通过的流量Q=0.03m3/s, 断面1和断面2形心处的压强分别为p1=49.0KN/m2和 p2=39.2KN/m2, 断面1和2的法线方向与ox轴的夹角分别为θ1=0?和θ2= 60?。试计算支座所受的作用力。 例题 一水管将水流射至一三角形楔体上，并于楔体顶点处沿水平面分为两股，两股水流的方向分别与x轴成30 ?。已知管道出口直径d=8cm，总流量 Q=0.05m3/s, 每股流量均为Q/2。设水流通过楔体前后的流速大小不变，求水流对楔体的水平作用力。 例题 有一种冲击式水轮机的叶片角度就近似180度 射流以相同的速度 v 和 Q分别射在三块不同的挡水板上，然后分成两股沿板的两侧水平射出。如果不计板面对射流的阻力，试比较三块板上作用力的大小。欲使板面的作用力达到最大，挡水板的弯曲角度α为多少？此时最大作用力为平面板上作用力的几倍？ 已知一射流水股直径d,以流速为v射向直立平板，射流轴线与平板成夹角为θ，射到平板后，在水平面内沿平板分为两股，如图所示。不计水流与平板间的摩擦力和水头损失。 求（1）平板静止时，水流对平板的作用力 （2）各分支流量与总流量之比 （3）平板以速度u（u与v同向）运动时水流对平板的作用力 水射流对平板冲击力 （理想流体，不计体积力） 伯努利方程 0-1 同理, x 方向动量方程： 连续方程： 已知: 求: 控制体表面作用大气压 Y 方向动量方程： 有一冲击式水轮机