流体力学能量方程PPT学习教案

1、会计学1流体力学流体力学 能量能量(nngling)方程方程第一页，共32页。第1页/共32页第二页，共32页。水钟的原理水钟的原理(yunl)元代漏壶元代漏壶(luh) zp, z , v第2页/共32页第三页，共32页。dVvuNvuV2222dAvuvdVvutdVvudtdCSnCVV222222第3页/共32页第四页，共32页。dVvfCVdAvpcsnQQdAvpdVv fdVvudtdCVCSnV22QdAvpdVv fdAvuvdVvutCVcsnCSnCV2222质量质量(zhling)力作功力作功表面表面(biomin)力作功力作功系统系统(xtng)交换热量交换热量第4页

2、/共32页第五页，共32页。dAvpdAgzvuvdVgzvutCSnCSnCV222202222dApgzvuvdVgzvutCSnCV022dApgzvuvCSn0222212dApgzvuvdApgzvuvAA定常流动定常流动管道管道(gundo)流动流动重力场中绝能定常流积分形式能量重力场中绝能定常流积分形式能量(nngling)方程方程CSCSnCSndAvdApvdAvp 为为0 0( (* *) )第5页/共32页第六页，共32页。11121122222222pgzvupgzvu222111AvAvpgzv22考虑考虑(kol)(kol)连连续方程续方程: :并对并对( (* *

3、) )积分积分(jfn):(jfn):( (对微元截面的积分对微元截面的积分(jfn)(jfn)常数常数伯努利方程伯努利方程: :l不可压缩流体，与外界无热交换不可压缩流体，与外界无热交换, ,定常流动，沿流线单位定常流动，沿流线单位质量的流体动能、位势能和压强势能之和是常数。质量的流体动能、位势能和压强势能之和是常数。Hgpzgv22第6页/共32页第七页，共32页。物理(wl)意义单位重量流体(lit)的总势能（m）gpzgv22单位(dnwi)重量流体的动能（m）位置水头+压强水头速度水头单位重量流体的机械能守恒（总水头不变）cgvgpz22Hgpgv22gv22gp1z2z12第7页/

4、共32页第八页，共32页。Hgpgv22gv22gp1z2z12总水头总水头(shutu)线线第8页/共32页第九页，共32页。第9页/共32页第十页，共32页。ABhH0ABBppv22hHgpgHpAB00A A端为驻点，驻点处压强端为驻点，驻点处压强(yqing)(yqing)为驻点压强为驻点压强(yqing)(yqing)，或者，或者总压总压212122/BABgh/ppv总压总压静压静压第10页/共32页第十一页，共32页。皮托皮托- -静压管静压管第11页/共32页第十二页，共32页。第12页/共32页第十三页，共32页。用伯努利方用伯努利方程分析程分析(fnx)高速高速铁路两辆列

5、铁路两辆列车为什么不车为什么不能离的很近？能离的很近？第13页/共32页第十四页，共32页。22212122pvpv2121vAAv 2121222121212/VAAppAqh12收缩段收缩段扩张段扩张段喉喉部部12h2121222121212/AAppv2121222121212/VAAppAqghpp21第14页/共32页第十五页，共32页。毕托管和倾斜微压计测量气流速度，倾斜微压计的毕托管和倾斜微压计测量气流速度，倾斜微压计的工作液体是酒精，密度工作液体是酒精，密度(md)为为=800kg/m3，倾斜角，倾斜角=30度，已知气体密度，已知气体密度度(md)为为 =1.2kg/m3，倾斜

6、液面变化的读，倾斜液面变化的读数数l=12cm，求气流速度。，求气流速度。第15页/共32页第十六页，共32页。用文丘里流量计和水银压差计测石油管流的体积流用文丘里流量计和水银压差计测石油管流的体积流量量Q。已知。已知D=300mm，d=180mm，石油的密度，石油的密度=890kg/m3，水银的密度，水银的密度=13600kg/m3，水银面高差为水银面高差为h=50mm，测量，测量(cling)系数系数=0.98，求石油的流量，求石油的流量Q。第16页/共32页第十七页，共32页。d1d2第17页/共32页第十八页，共32页。0222212dApgzvuvdApgzvuvAAAaaVAaVa

7、AVAdAvvAgvgqgvgqdAvvAdAgvgvgpzgqdAgpzgv3223212212vava为截面平均速度为截面平均速度(pn jn s d)(pn jn s d)，为总流为总流动能修正系数动能修正系数重力场中绝能定常流积分重力场中绝能定常流积分(jfn)形式能量方程形式能量方程缓变流，缓变流，Z+P/g为常数为常数第18页/共32页第十九页，共32页。截面截面A1A1至截面至截面A2A2平均单位重量流体平均单位重量流体(lit)(lit)的热力学能增量为：的热力学能增量为：wVqVAAVhdquugqdAgugvdAgugvgqV121121hwhw为截面为截面A1A1至截面至

8、截面A2A2平均单位重量平均单位重量(zhngling)(zhngling)流体的能量损流体的能量损失。是由于流体黏性，内部切向应力所做的摩擦功损耗了流体失。是由于流体黏性，内部切向应力所做的摩擦功损耗了流体的机械能，并转化为热能，反映了机械能损失。的机械能，并转化为热能，反映了机械能损失。waahgpzgvgpzgv222221121122不可压缩不可压缩(y su)黏性流体总流伯努利方黏性流体总流伯努利方程程应用范围：重力作用下，不可压粘性流体定常流动任意缓变流应用范围：重力作用下，不可压粘性流体定常流动任意缓变流截面截面。第19页/共32页第二十页，共32页。总流的伯努利方程与元流的伯努利方程区别（1）z1、z2总流过流断面上同一流线上的两个计算点相对于基准面的高度(god)；（2）p1、p2对应z1、z2点的压强（同为绝对压强或同为相对压强）；（3）v1a、v2a断面的平均流速第20页/共32页第二十一页，共32页。1z2zgp1gp2gva2211gva2222hw总水头总水头(shutu)线线静水头线静水头线第21页/共32页第二十二页，共32页。第22页/共32页第二十三页，共32页。第23页/共32页第二十四页，共32页。第24页/共32页第二十五页，共32页。第25