三大方程在流体流动中的应用环境工程原理

三大方程在流体流动中的应用,0021201609宿舍,流体静力学基本方程式连续性方程伯努利方程,三大方程,流体静力学基本方程式,流体静力学是研究静止流体在重力场中受重力和压力作用下的平衡规律，研究流体（诸如气体和液体）静止时的现象以及相关力学行为的科学。这样的现象和行为可以用数学表达式来表述，称为流体静力学基本方程式。,概念,p2=p1+pg（z1-z2）p=p0+pgh,方程式,静力学基本方程的讨论,流体静力学基本方程式的应用,welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience,1：测量流体的压差或压力U管压差计双液柱微差压差计斜管压差计,流体静力学基本方程式的应用,welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience,2：液位显示和测量玻璃管液面计液柱压差计,流体静力学基本方程式的应用,welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience,3：液封高度的计算安全水封切断水封溢流水封,流体静力学基本方程式解题步骤：,做图选取等压面。分别写出等压面上两个点的静力学方程式。联立方程，求解未知量。,在应用流体静力学基本方程式时应当注意：,正确选择等压面。基准面的位置的选取。计算时，各项物理量的单位必须一致。,创新想法,welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience,测量地球内部压力,连续性方程,当流体在流动系统中做稳定流动时，根据质量守恒定律，每单位时间内通过流动系统任一截面的流体质量都应相等，这就是流体流动时的质量守恒。因为流体可被视为连续性介质，所以质量守恒原理又称为连续性原理，并把反应这个原理的物料衡算关系式称为连续性方程式,概念,对于稳定流动系统，物料衡算的基本关系仍为输入量等于输出量，即进入截面1-1的流体质量流量与流出截面2-2的流体质量流量相等。,方程式,若以单位时间为衡算基准，则物料衡算式为qm1=qm2因为qm=uAp故上式可写成qm=u1A1p1=u2A2p2若将上式推广到管路上任何一个截面即qm=u1A1p1=unAnpn=常数若流体不可压缩，常数，则qv=u1A1=unAn常数,方程式,连续性方程应用,连续性方程的应用也很广泛可以利用其计算不同的容器内液体的流速体积流量和质量流量等而且不仅仅针对实际流体同样的对理想流体也适用,创新想法,welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience,能否通过一条长江支流流速算出长江流速,伯努利方程,是由瑞士流体物理学家丹尼尔伯努利于1738年出版他的理论Hydrodynamica伯努利方程是理想流体定常流动的动力学方程，意为流体在忽略粘性损失的流动中，流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变。,来源,伯努利原理可以从能量守恒的原则。这说明，在一个稳定的流量，在所有点上，简化各种形式的流体机械能沿着流线型的总和是相同的。这就要求，动能和势能的总和保持不变。因此，一个增加的速度的流体发生动态压力和动能，并在其静态压力和势能减少成比例的增加。如果液体流出水库，各种形式的能量的总和是相同的，都简化了，因为每单位体积的能量的总和（压力和引力潜在GH）是在水库到处都是一样的。,也可以直接来自牛顿第二定律。如果一个小体积区域的流体的水平流动，然后沿着流动方向，有从高压到低压的分布，后方区域自然比前面区域有更多的压力。假设前后方区域面积相等，如此便提供了一个正方向合力施于原先设定的流体小体积区域，加速其沿正方向流动。,伯努利方程式,以单位质量（1Kg）流体为衡算基准:理想流体伯努利方程式,伯努利方程式,流体静力学方程,以单位重量（1N）流体为计算基准的伯努利方程式:,柏努利方程式的应用,1、计算输送流体所需的功Ws或功率P；2、计算流体流速、压强、所处位置高度；3、分析机械能之间相互转化的规律等。,应用举例,如图是生产中常见的利用设备位置的相对高差(高位槽)来输送流体。若已知高差，可求得流量或流速；反之，若要求达到某一流量或流速，可求应有多少的高差。已知