Chap6 一元不稳定流动.ppt

此时 ，由三角函数关系知 又知 故由式（6-44）得 排空油罐所需时间为 式中， 为随高度变化的一个函数，可由图6-13查得。 由图6-13可以看出，在高差Z不太大的情况下，与高差Z=0相比较，增大Z，自流泄油时间减短较快。而高差Z愈大，泄油时间减短就愈缓慢了。这是因为管线阻力增大的缘故。为有利于灌装，这时可以加大管径以降低管线阻力。 §6-4 变水头泄流及排空 二、自流泄油时间的实用图解法 前面分析可以看出，当储液容器断面变化时，计算比较繁琐。而实际上很多情况下容器形状并不很规则，难以用函数式表示断面的变化，这就需要用图解法来解决。 解题时，需要作两条曲线：一是泄液管路的特性曲线；二是储液容器的容积曲线。容积曲线是表示储液容积和储液深度的关系。容积曲线的绘制对油罐可根据油罐容积表。其他容器则需事先标定。 图6-14左下角表示槽车泄油流程简图。曲线图纵坐标表示两曲线公用的高度坐标（即容积曲线的液面深度h和管路特性曲线的水头损失H）。左侧横坐标代表油罐容积V，右侧横坐标代表流量Q。 由于泄油管路是由1、2、3三段组成，此时要分别绘出每段管子的管路特性曲线，再用串并联原理相加。本例管子1、2并联，应按横坐标（流量）相加得1+2；管子3是与1和2串联应按纵坐标（水头损失）相加得1+2+3，此即全管路系统的总特性曲线。 §6-4 变水头泄流及排空 因为经过流出 的体积的那一段时间 后，排出的流量由 变成了 。如取在该段时间内的平均流量为 则泄出（在相对液面下） 体积流量所需时间便可由下式计算 绘成两曲线之后，将体积分成n等分，并由各分点作铅垂线交容积曲线于1、2、3…n、n+1，再由交点引水平线现管路特性曲线相交，自新交点再向下作铅垂线交于横轴则，Q1、Q2、Q3…Qn、Qn+1就代表各不同液面下的流量。 §6-4 变水头泄流及排空 上节课内容复习与回顾 水击现象： 连续性方程： 运动方程： 若 , A与t无关 惯性水头 (一定瞬时，流量沿程不变) 表明了作用在总流上的重力、压力、惯性力和阻力的平衡关系。 液流由于当地加速度而引起的惯性力在断面1-1至2-2距离上对单位重量液体所作的功 返回 (4) 开始恢复初始(关前)状态 (3) 液体处于膨胀状态(减压)； (1）流体压缩状态。增压波； (2) 恢复静止，阀门处负 ，减压波开始； 相长 水击压力 (液内声速) 水击传播速度 而排空油罐所需的总时间将是 划分得愈密时，精度愈高。通常划分为10等分即足够满足工程计算的要求。 §6-4 变水头泄流及排空 §6-4 变水头泄流及排空 一、自流不稳定泄流原理 忽略惯性水头： 在dt内认为为稳定流动： 排空时间，即H: t: §6-4 变水头泄流及排空 积分： 若容器断面是变化的，则 ，余者自己看书。 §8-4 变水头泄流及排空 二、自流泄油时间的使用图解法 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 流动参数随时间变化的流动为不稳定流动 第六章 一元不稳定流动 一元不稳定流动的基本方程 水击现象与水击压力 变水头泄流与排空 §6-1 一元不稳定流动基本方程 一、连续性方程 设 (过水断面)； (密度变化) 如图6-1(书)所示： 取断面1-1和断面2-2相距ds的控制体 dt时间内： 流入质量： (断面1-1) 流出质量： (断面2-2) 流出流入质量差： 基本方程：连续性方程和运动方程 §6-1 一元不稳定流动基本方程 dt内控制体内质量变化： 质量守恒： 化简： 若 (不可压)，A与t有关： 若 , A与t无关: (一定瞬时，流量沿程不变) §6-1 一元不稳定流动基本方程 二、运动方程 1、微元体的运动方程 如图6-2(书)所示： 微元体在s方向的受力： 重量： 压差： 切力： §6-1 一元不稳定流动基本方程 速度与加速度： 速