第三章水动力学基础2(ZHU)分解.ppt

  1. 1、本文档共43页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
例2:一水平放置的喷嘴将一水流射至正前方一光滑壁面后,将水流分为两股,如图所示。已知d=40mm,Q=0.0252m3/s,水头损失不计,求水流对光滑壁面的作用力R。 解: (1)断面1、2、3及脱离体表面上的动水压力P1、P2、P3及P均等于零(作用在大气中) (2)重力G,铅垂向下 (3)楔体对水流的反力R,待求。 (4) 取坐标,列动量方程: 动量方程的解题步骤 1. 选脱离体 根据问题的要求,将所研究的两个渐变流断面之间的水体取为脱离体; 2. 选坐标系 选定坐标轴的方向,确定各作用力及流速的投影的大小和方向; 3. 作计算简图 分析脱离体受力情况,并在脱离体上标出全部作用力的方向; 4. 列动量方程解题 将各作用力及流速在坐标轴上的投影代入动量方程求解,注意列动量方程时力与流速方向与投影轴方向一致取正,反之取负。特别注意动量方程是流出动量-流入动量。计算压力时,压强采用相对压强计算。 注意与能量方程及连续性方程的联合使用。 例 一变径弯管,轴线位于同一水平面,转角 ,直径dA=200 mm 变为dB=150 mm ,在流量Q=0.1m3/s时,压强pA=18KN/m2,求流对AB 段弯管的作用力。不计弯管段的水头损失。 连续性方程求流速 能量方程求B点压强 列动量方程 例 水由水箱经一喷口无损失地水平射出,冲击在一块铅直平板上,平板封盖着另一油箱的短 管出口。两个出口的中心线重合,其液位高分别为h1和h2,且h1=1.6m,两出口直径分别为d1=25mm,d2=50mm,当油液的相对密度0.85时,不使油液泄漏的高度h2应是多大(平板重量不 计)? 根据能量方程求流速V1 求P1、P2 P1P2 3.8 量纲分析法简介 物理量 基本物理量:长度[L];时间[T];质量[M] 基本物理量要求: (1)量纲相互独立 (2)用基本物理量的组合能表示其他所有的物理量 几何学量: 如长度,面积,体积。 解题步骤: (1)找出影响流动的物理量,并用它们写出假拟的指数方程; (2)以对应的量纲代替方程中的物理量本身,并根据量纲和谐性原理求出各物理量的指数,整理出最后形式。 例题1:自由落体运动的位移s与时间t、重力加速度g有关。试求位移s的表达式。 解:s=Kgatb [L]=[LT-2]a[T]b 根据量纲和谐原理,方程两侧的量纲应一致,则 L : a=1 T : -2a+b=0 得出:a=1,b=2 s=Kgt2 例 :液体在恒定水头H作用下从面积为A的孔口流出,v与H、ρ、g和μ有关。试求v的表达式。 解: [LT-1]= [L]a1[ML-3]b1[LT-2]c1 [ML-1T-1]d= [L]a2[ML-3]b2[LT-2]c2 小结 一、几个基本概念 1)元流(Tube Flow) :充满在流管中的液流称为元流或微小流束。元流的极限是一条流线。无数元流之和就构成总流。 2)过水断面(Cross Section):即水道(管道、明渠等)中垂直于水流流动方向的横断面,即与元流或总流的流线成正交的横断面称为过水断面。 3)点流速:液体流动中任一点的流速称为点流速,常用u表示。一般情况下过水断面上各点的点流速是不相等的。 4)平均流速:由通过过水断面的流量Q除以过水断面的面积A而得的流速称为断面平均流速,常用V表示,即 6)急变流:流线间夹角很大或曲率半径较小或二者兼而有之,流线是曲线。急变流过水断面上的动水压强不按静水压强规律分布。 7)动能(动量)修正系数:指按实际流速分布计算的动能(动量)与按断面平均流速计算的动能(动量)的比值。 它们的值均大于1.0,且取决于总流过水断面的流速分布,流速分布越均匀, 其值越小,越接近于1.0。一般工程计算中常取常数1.0。 二、恒定总流连续性方程 不可压缩液体无分叉流时:V1A1= V2A2即Q1= Q2 ,即任意断面间断面平均流速的大小与过水断面面积成反比。 不可压缩液体分叉流动时:?Q入= ? Q出 ,即流向分叉点的流量之和等于自分叉点流出的流量之和。 三、恒定总流能量方程 1、能量方程 3、应用能量方程时的注意事项 (1)沿流动方向在渐变流处取过水断面列能量方程; (2)基准面原则上可任取,但应尽量使各断面的位置水头为正; (3)在同一问题上必须采用相同的压强标准。一般均采用相对压强,而当某断面有可能出现真空时,尽量采用绝对压强; (4)由于Z+p/ ? =常数,所以计算点在断面上可任取,但对于管道流动常取断面中心点,对于明渠流动计算点常取在自由液面上; (5)应选取已知量尽量多的断面,如上游水池断面V1=0,p=0,下游管道出口断面 p2=0 处,其中一个断面应包括所求的未知量。 (6)

文档评论(0)

jiayou10 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

版权声明书
用户编号:8133070117000003

1亿VIP精品文档

相关文档