流体稳定流动时的能量衡算柏努利方程

1、四、流体稳定流动时的能量衡算柏努利方程1流体流动时所具有的机械能（1）位能：由于流体几何位置的高低而决定的能量。位能是一个相对值，其大小随所选基准水平面的位置而定。流体的位能 zg J/kg2流体的动能 u2 J/kgmkg 流体的位能 mgz J; 1kg1N 流体的位能 z J/N 2）动能：由于流体有一定流速而具有的能量。12mkg 流体的动能mu J; 1kg221N 流体的动能u J/N2g（3）静压能：流体克服截面上的压力而作的功，即由于流体有一定静压力而具有 的能量。mkg 流体的静压能mp J; 1kg 流体的静压能 p J/kg1N 流体的静压能 p J/N gmkg 流体的

2、总机械能为：mgz 1 mu2mp J;21kg 流体的总机械能为： zg u2 p J/kg1N流体的总机械能为：2z u 2 p2g gJ/N4）外加能量： 1kg 流体从输送机械所获得的机械能。用W功 表示，单位为 J/kg 。1N流体的外加能量 H 功W功 J/N（5）损失能量（阻力损失） ：1kg 流体克服两截面间 各项阻力所消耗的能量。 用 h损 表示,单位为 J/kg 。h损1N 流体的损失能量 H损 损 J/Ng2流体稳定流动时的能量衡算柏努利方程 如图所示，按照能量守恒及转化定律，输入系统的总 机械能必须等于由系统中输出的总能量。以单位质量（ 1Kg）流体为衡算基准 :22u

3、1pu2pz1g 21W功 z2 g 22h损 J/kg3. 柏努利方程的分析及讨论1）若输送无黏性、 流动时不产生摩擦阻力的理想流体时，实际流体的柏努利方程式h损 0 且 W功 022z1g u21 p1 z2 g u22 p2 常数 理想流体的柏努利方程式流体在不同截面间各种机械能的形式可以互相转化。2zg u2 p 常数理想流体进行稳定流动时， 在管路任一截面的流体总机械能是一个常数，2）若 W功 0 且 h损 0 即流体自然流动z1g22u21p z2g u22ph损2u1pz1g 21z2 g2u2 p2流体自然流动时只能从机械能较高的截面流向机械能较低的截面。3）若流体静止 u1

4、u2 0 ，且 h损 0 W功 0z1g p z2g p 或 p2 p1 h g h Z1 Z 2流体静力学基本方程式4）若以单位重量（ 1N）流体为衡算基准22z1u1p1H 功z2u2p2H损m 流体柱12gg 功22gg损式中各项单位为： J N m m ，NN 其物理意义为：每牛顿重量的流体所具有的能量，通常将其称为压头。z ：位压头；u2 /2g ：动压头；p/ g ：静压头；H功 W功 / g ：外加压头；H损h损 / g ：损失压头。5）以单位体积流体为衡算基准：22u12u22z1gPa1p1W功 z2 g2p2h损22式中各项单位为： J3 N 3m N2 Pa m3m3m2即单位体积不可压缩流体所具有的能量。6）输送机械的有效功率及效率有效功率 p有qmW功qv H 功g W效率 p 有q v Hgp 轴 p轴7）对于气体，