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文档简介

水力分析与计算主讲人：肖婷婷恒定总流的能量方程提出问题什么是恒定总流能量方程？它的研究意义是什么？一、恒定总流的能量方程1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”；流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加，即“伯努利效应”。1738年，伯努利在《流体动力学》中，将这一理论公式化，提出了伯努利方程。他的工作除流体力学和物理学的研究前沿问题都有所涉及，被推崇为数学物理方法的奠基人。一、恒定总流的能量方程α1、α2称为动能修正系数，α=1.05~1.10，为简化计算通常取α1=α2=1.0；hω为液体从断面1-1运动到断面2-2的机械能损失，又称水头损失。二、恒定总流的能量方程的意义单位重量液体所具有的位能，简称单位位能，几何意义为位置高度或位置水头。单位重量液体所具有的压能，简称单位压能，几何意义为测压管高度或压强水头。二、恒定总流的能量方程的意义单位重量液体所具有的平均势能，几何意义为测压管水头HP

。单位重量液体所具有的平均动能，几何意义为流速水头。单位重量液体的总能量，即总机械能，几何意义为总水头。二、恒定总流的能量方程的意义总流能量方程用水头表示：可见，水流总是从总机械能大的地方流向总机械能小的地方。三、恒定总流的能量方程的应用条件水流必须是恒定流，液体不可压缩；01在所选的两个过水断面必须是均匀流或渐变流断面。02例如，管道进口上游处、水库上游来流断面、孔口出流收缩断面、管道出口等。两个断面之间可以是急变流。四、应用恒定总流的能量方程的注意事项计算断面必须是均匀流或渐变流，行进流速水头较小时，可忽略不计。基准面可以任意选取，但必须是水平面，在同一方程中，位置高度必须对应同一基准面。压强一般采用相对压强。计算代表点的选择：以方便计算为准。管流：选轴线上的点，明渠选自由水面点。动能修正系数：对于均匀流和渐变流，一般取α1=α1=1.0。0102030405五、恒定总流的能量方程的求解步骤选取断面1-1、2-2选取基准面0-0选取计算代表点求解能量方程建立能量方程12345案例分享有一倾斜放置的渐粗管如图3-17所示，A-A与B-B两过水断面形心点的高差为1.0m。断面A-A管径dA=200mm，形心点压强pA=68.5kPa。断面B-B管径dB=300mm，形心点压强pB=58kPa，断面平均流速vB=1.5m/s，试求：(1)管中水流方向；(2)两断面之间的能量损失；(3)通过管道的流量。倾斜放置的渐粗管案例分享解：以通过断面A-A形心点的水平面为基准面，分别写出断面A-A，断面B-B的伯努利方程。案例分享案例分享小结一、恒定总流的能量方程二、恒定总流能量方程的意义小结二、恒定总流能量方程的意义小结三、恒定总流能量方程的应用条件四、

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