chp1-流体流动.ppt

当有流体流动阻力时 流动过程中总压头逐渐下降， 如图所示。 结论：??? 不论是理想流体还是 实际流体，静止时，它们的总压头是完全相同。?? 流动时，实际流体各点的液柱高度都比理想流体对应点的低，其差额就是由于阻力而导致的压头损失。 ???实际流体流动系统机械能不守恒，但能量守恒。 实际流体的能量分布 （1）适用条件 在衡算范围内是不可压缩、连续定态流体，同时要注意是实际流体还是理想流体，有无外功加入的情况又不同。 （2）衡算基准 五、 柏努利方程的讨论及应用注意事项 J/kg Pa m 1kg 1N 1m3 (3) 式中各项能量所表示的意义 上式中gZ、 u2/2 、p/ρ是指在某截面上流体本身所具有的能量；∑hf是指流体在两截面之间所消耗的能量；We是输送设备对单位质量流体所作的有效功。由We可计算有效功率Ne （J/s或W）， 即：Ne=Weqm 若已知输送机械的效率η，则可计算轴功率，即 (4) 各物理量取值及采用单位制 方程中的压强p、速度u是指整个截面的平均值，对大截面 ； 各物理量必须采用一致的单位制。尤其两截面的压强不仅要求单位一致，还要求表示方法一致， 即均用绝压、或均用表压强。 　 (5) 截面的选择 截面的正确选择对于顺利进行计算至关重要，选取截面应使： （a）? 两截面间流体必须连续 （b）两截面与流动方向相垂直（平行流处，不要选取阀门、弯头等部位）； （c）所求的未知量应在截面上或在两截面之间出现； （d）截面上已知量较多（除所求取的未知量外，都应是已知的或能计算出来，且两截面上的u、p、Z与两截面间的∑hf都应相互对应一致)。 　(6) 选取基准水平面 原则上基准水平面可以任意选取，但为了计算方便，常取确定系统的两个截面中的一个作为基准水平面。如衡算系统为水平管道，则基准水平面通过管道的中心线 若所选计算截面平行于基准面，以两面间的垂直距离为位头Z值；若所选计算截面不平行于基准面，则以截面中心位置到基准面的距离为Z值。 Z1,Z2可正可负，但要注意正负。 (7)柏努利方程式的推广 （i）可压缩流体的流动：若所取系统两截面间的绝对压强变化小于原来绝对压强的20％(即(p1-p2)/ p120％)时，但此时方程中的流体密度ρ应近似地以两截面处流体密度的平均值ρm来代替； （ii）非稳态流体：非稳态流动系统的任一瞬间,柏努利方程式仍成立。 1.4.3 柏努利方程式的应用 一、应用柏努利方程式解题要点 　（1）作图与确定衡算范围 根据题意画出流动系统的示意图，并指明流体的流动方向。定出上、下游截面，以明确流动系统的衡算范围； （2）正确选取截面； （3）选取基准水平面； （4）计算截面上的各能量,求解。 ⑴确定容器的相对位置 ⑵确定流体流量 由柏努利方程求流速u(u2或u1)，流量 ⑶确定输送设备的有效功率 由柏努利方程求外加功Ｗe ，有效功率Ne=We·qm ⑷确定流体在某截面处的压强， 由柏努利方程求p(p1或p2)。 二、应用方面 小结 （1）推导柏努利方程式所采用的方法是能量守恒法， 流体系统的总能量衡算 流动系统的机械能衡算 不可压缩流体稳态流动的机械能衡算—柏努利方程式 （2）牢记柏努利基本方程式，它是能量守恒原理和转化的体现 不可压缩流体流动最基本方程式,表明流动系统能量守恒，但机械能不守恒； （3）明确柏努利方程各项的物理意义； （4）注意柏努利方程的适用条件及应用注意事项。 未完待续…………………谢谢！ (b) 倒置 U 型管压差计（Up-side down manometer） 用于测量液体的压差，指示剂密度 ? 0 小于被测液体密度 ? ， U 型管内位于同一水平面上的 a、b 两点在相连通的同一静止流体内，两点处静压强相等 由指示液高度差 R 计算压差, 若 ? ?0 (c)微差压差计 在U形微差压计两侧臂的上端装有扩张室，其直径与U形管直径之比大于10。当测压管中两指示剂分配位置改变时，扩展容器内指示剂的可认为维持在同水平面，压差计内装有密度分别为 ? 01 和 ? 02 的两