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复习 1、静力学方程三个方面的应用 2、管径的确定 二、流体定常流动过程的物料衡算 ——连续性方程 2、连续性方程 在稳定流动系统中,对直径不同的管段做物料衡算 三、流体定常流动过程的机械能衡算 ——柏努利方程 1、理想流体定常流动时的机械能衡算 不同衡算基准下的机械能形式 例 1-11 小结 1、连续性方程 2、理想流体柏努利方程不同衡算基准的表达式 作业 记理想流体伯努利方程的各种形式 * * 流动系统 定常流动 流动系统中流体的流速、压强、密度等有关物理量仅随位置而改变,而不随时间而改变 非定常流动 上述物理量不仅随位置而且随时间变化的流动 1、定常流动与非定常流动 稳定流动装置 1进水管 2贮水槽 3排水管 4溢流管 衡算范围:取管内壁截面1-1’与截面2-2’间的管段 衡算基准:1s 列衡算式: 把这一关系推广到管路系统的任一截面,有: 若流体为不可压缩流体 注意:上面两个式子的适用条件 即 对于圆形管道, 表明:当体积流量VS一定时,管内不可压缩流体的流速与管径的平方成反比 练习:若d1=10m,d2=100mm,u2=2m/s,求u1 结论:若d1d2,则u1≈0 1)流动流体具有的机械能形式 流体因处于重力场相对于基准面而具有的能量 ①位能 质量为m流体的位能 单位质量流体的位能 流体以一定的流速流动而具有的能量 ②动能 质量为m,流速为u的流体所具有的动能 单位质量流体所具有的动能 ③静压能(流动功) 通过某截面的流体具有的用于克服压力功的能量 现象: 设质量为m,体积为V的流体通过截面1-1’ 流体通过截面所走的距离为: 则流体带入系统截面的静压能为: 单位质量流体所具有的静压能为: 把该流体推进此截面所需的作用力为: 2)理想流体的机械能衡算 ——柏努利方程(Bernalli) 1 1’ A、划定衡算范围 B、取衡算的基准 1kg流体、0-0’截面的高度为0m 0 0’ z1 2 2’ z2 C、列等式 对于理想流体,当没有外加功时 ——柏努利方程 3)柏努利方程的讨论 A、机械能之间的相互转化(如前图) B、可还原为流体静力学方程 C、对气体当其压强变化不大时可用平均密度带入上式 D、方程左右两边压强同用绝压,或同用表压 单位质量流体为衡算基准,J/kg 单位重量流体为衡算基准,J/N=m 单位体积流体为衡算基准,J/m3=Pa
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