《建筑设备工程》第05讲能量方程解读.ppt

建筑设备工程 第 五讲 三、恒定总流能量方程式 1、恒定总流液体流量方程 由能量守恒规律，可推导出恒定 总流能量方程式（伯努里方程） 2、能量方程中各项意义 1)能量上的意义 Z和p/r是指总流过水断面上任一点 的位置水头和压强水头，代表单位重量 的液体所具备的位能和压能。 代表单位重量流体所具有的动能， 也称单位动能 hw1-2代表总流过水断面1-1和2-2之间的 水头损失之和，表示单位重量液体克服流液 阻力作功而消耗的机械能,也称单位能损失。 是单位位能与单位压能 之和称为单位势能 是单位重量液体所 具有的机械能总和，称为总单位能。 ——测压管水头 ——流速水头 hw——水头损失 2)水力学的意义 Z—位置水头 —— 压强水头 ——总水头 水的流动从水头高的地方向总水头低的地方流动 3.实际气体恒定总流能量方程 P 过流断面相对压强、工程上称静压 工程上称动压 为过流断面的静压与动压之和，工程上称全压 在连续条件下，1，2两断面间压强损失。 第四节 流动阻力和水头损失 一、层流和紊流 雷诺数 二、流动阻力和水头损失的两种形式 1．沿程阻力和沿程水头损失 2．局部阻力和局部水头损失 3．尼古拉兹试验 4．沿程水头损失公式 达西公式 5．局部阻力计算公式 第五节 能量方程应用 一、能量方程应用条件 1．流体是恒定流，不可压缩 2．所取的两个断面一般在渐变流中 3．两个断面间没有能量输入和输出 4．分支流 二、应用能量方程的要点 1、基准面 2、计算过水断面为渐变流 或均匀流过水断面 3、尽可能选择未知量少的断面 4、相对压强计算，管口射流， 相对压强取 零 5、计量单位统 m KN s 例1：能量转化 水深1.5m，水平截面积3m×3m的 水箱，箱底接直径200mm长为2m的竖 管。水箱水位恒定，忽略水头损失 求竖管中点处的压强。 水箱出水管示意图 解：分析条件 取竖管出口处为过水断面3-3。 并作为基准面。水箱水面为过水断面 1-1，竖管中点处过水断面为2-2首先对 1-1和3-3断面写能量方程 采用相对压强 P1=P3=0 Z1=3.5m Z3=0代入得 3.5+0+0= 0+0+V32/2g+0 V32/2g =3.5m V2=V3 V22/2g=3.5m 对于1-2和2-2断面写能量方程 0+0+3.5=1+P2/r+3.5 P2/r=－1.0m　 说明在点2处压强小于大气压强；绝对压强 9m水柱；真空值0.98N/cm2 ， 真空度1m水柱 讨论：静水和动水时各点压强变化