实际液体恒定元流的能量方程式.ppt

2. 适用范围 欧拉运动方程推导中，方程左边的表面力中未考虑粘性切应力项，故此方程只适应于理想流体。 在一般情况下，作用在流体上的质量力X、Y和Z是已知的，对理想不可压缩流体其密度ρ为一常数。在这种情况下，式中有四个未知数ux、uy、uz和p，而式中有三个方程，再加上不可压缩流体的连续性方程，就从理论上提供了求解这四个未知数的可能性。但存在数学求解上的困难，较难获解析解(少数特殊情形，才可求得解析解)，因此，工程上常采用数值求解。 3、理想流体运动微分方程的求解 1、图中水流从Ａ运动到Ｂ，流量为0.4m3/s，Ａ点压强水头为７m，设从Ａ到Ｂ无能量损失，求Ｂ点的压强水头。 ２、判断分析不可压缩液流ux=f(y,z)，uy=uz=0是否存在？若存在，是否属于恒定流、均匀流？ A、不存在，非恒定、非均匀流；B、存在，非恒定、非均匀流； C、存在，恒定、非均匀流； D、存在，恒定、均匀流 3、关于水流流向问题有如下说法，选择正确说法。 （A）水一定从高处向低处流动； （B）水一定从压强大处向压强小处流动； （C）水一定从流速大处向流速小处流动； （D）水一定从机械能高处向机械能低处流动； 4、试判断图中所示四根管道轴线上动水压强沿流向如何变化（增大还是减小）？（管道内液体为理想液体） 5、当液流为恒定均匀流时，必有（ ）为零。 （A）当地加速度；（B）迁移加速度；（C）水力坡度J； （D）侧压管坡度JP；（E）J-JP 6.以下描述正确的是： A、恒定流必为均匀流； B、三元流动不可能是均匀流； C、恒定流的流线与迹线不一定重合；D、恒定流必为一元流. 5.在应用恒定总流的能量方程时，可选用图中的（ ）断面，作为计算断面。 A、1，2，3，4，5 B、1，3，5 C、2，4 D、2，3，4 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6.实际流体在等直径管道中流动，在过流断面 则有下列关系 B、 C、 D、 A、 上有1、2、3点， 7.动量方程式中流速和作用力： A、流速有方向，作用力没有方向。 C、都没有方向。 B、流速没有方向，作用力有方向。 D、都有方向。 8.设有一恒定分流，如图所示， ，根据总流伯努利方程， 可列（ ） 2 0 0 1 1 2 实际液体恒定总流的能量方程式表明：水流总是从水头大处流向水头小处；或水流总是从单位机械能大处流向单位机械能小处。 总水头线 测压管水头线 实际液体总流的总水头线必定是一条逐渐下降的线，而测压管水头线则可能是下降的线也可能是上升的线甚至可能是一条水平线。 水力坡度J——单位长度流程上的水头损失， 测压管坡度 二、方程式的物理意义： ?实际流体 ；理想流体 ；均匀流体 三、应用能量方程式的条件： （1）水流必须是恒定流； （2）作用于液体上的质量力只有重力； （3）液体是不可压缩流体； （4）在所选取的两个过水断面上，水流应符合渐变流的条件，但所取的两个断面之间，水流可以不是渐变流； （5）在所取的两个过水断面之间，流量保持不变，其间没有流量加入或分出。若有分支，则应对每一支水流建立能量方程式。 （6）流程中途没有能量H输入或输出。若有，则能量方程式应为： 针对水流分支和汇合能量方程的应用： 　因总流能量方程中的各项都是指单位重量液体的能量，所以在水流有分支或汇合的情况下，仍可分别对每一支水流建立能量方程式。 Q1 Q2 Q3 1 1 2 2 3 3 如图所示两支会合的水流，从1-1断面及2-2断面在单位时间内输入的液体总能量，应当等于3-3断面输出的总能量加上两支水流能量损失。 Q1 Q2 Q3 1 1 2 2 3 3 因 Q3=Q1+Q2 有 上式若要左端两项之和等于零，必须是要求各自分别为零，因为根据其物理意义，它每一项是表示其一支水流的输入总能量与输出总能量之差，因此它不可能是一项为正，另一项为负。即 对每一支有 四、应用能量方程式的注意点： （1）选取高程基准面；基准面的选择是可以任意的，但在计算不同断面的位置水头z值时，必须选取同一基准面。 （3）选取计算代表点；在计算过水断面的测压管水头值 时，可以选取过水断面上任意点来计算，以计算方便为宜。对于管道一般可选管轴中心点来计算较为方便，对于明渠一般在自由表面上选一点来计算比较方便。 （2）选取压强的计算基准；能量方程中 项，可以用相对压强，也可以有绝对压强，但对同 一问题必须采用相同的标准。 （5）方程中各项单位的统一。 （4）不同过水断面上地动能修正系数 与 严格讲来是不相等的，且不等于1，实用上对渐变流多数情况可令 = =1，但在某些