二流体流动规律25课件

二、流体流动规律

主要内容1.基本概念——流速、流量2.定态流动和非定态流动3.流体流动类型——雷诺准数4.流体流动速度分布5.流速变化规律——连续性方程6.流体流动规律——伯努利方程上节课回顾：根据能量守恒定律，连续稳定流动系统的机械能衡算：柏努利方程式（3）柏努利方程式分析与讨论3.1柏努利方程式变形J/kg单位重量式中：单位当流体不可压缩时：单位体积3.2方程中各项意义位压头；动压头；静压头；扬程；压头损失3.4当流体流速为0时：位压头、动压头和静压头之和为总压头，扬程又称作外加压头位压头、动压头和静压头又称为状态函数；扬程，压头损失称为过程函数3.3当流体为理想流体时————没有粘性即柏努利方程可变为：当也没有外加功时：——静力学方程理想流体在流动过程中任意截面上总机械能，总压头为常数是流体流动中机械能守恒和转化原理的体现。3.5外加功：是单位时间输送设备对1kg流体所做的功3.7当流体为不可压缩流体时，密度不变，则ρ1＝ρ2适用于所有液体流体，当为气体流体时，两个截面间的压力变化率小于20％时，密度取两截面的密度平均值ρm＝（ρ1+ρ2）/2有效功率Pe输送机械的轴功率P：输送机械的效率3.6方程的应用前提条件同种连续稳态流动不可压缩流体4柏努利方程应用应用前提须写清同种连续稳态流动方程的选用原则：依据实际情况下，单位不同来选用选定范围：依据最终目的选研究系统（a）两截面间流体必须连续（b）两截面与流动方向相垂直（不要选取阀门、弯头等部位）（c）所求的未知量应在截面上或在两截面之间出现；（d）截面上已知量较多（除所求取的未知量外，都应是已知的或能计算出来，且两截面上的u、p、Z与两截面间的∑hf都应相互对应一致)截面的正确选择对于顺利进行计算至关重要，选取截面应使：

选取截面注意！4.1应用注意事项重点！统一单位：1.方程中的各物理量单位；

2.压力表示方法统一：统一用表压/绝压/真空度

选定基准面1.在平衡于水平面的前提下，原则上基准面可以任意选；2.如若截面和水平面平衡，常取两个截面中较低的一个作为基准水平面。3.如衡算系统为水平管道，则取通过管道的中心线为基准水平面4.Z1,Z2可正可负，但要注意正负，在基准水平面上为正，基准水平面下为负。各物理量取值

1.若截面为垂直方向，则Z取基准水平面到截面所在管线的中心线的距离

2.方程中的压强p、速度u是指整个截面的平均值，对大截面取：4.2柏努利方程的应用步骤１．作图与确定衡算范围根据题意画出流动系统的示意图，并指明流体的流动方向。定出上、下游截面，以明确流动系统的衡算范围；２．正确选取截面；３．选取基准水平面；４．计算截面上的各能量,求解。

1.

确定容器的相对位置

2.确定流体流量

3.确定输送设备的有效功率

4.确定流体在某截面处的压强

5.确定阻力损失4.3柏努利方程式的应用求Z值——落差求流速u求外加功Ｗe求压力P——压差求∑hf——损耗例1-8从高位槽向塔内加料。高位槽中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。送液管为φ45mm×2.5mm的钢管，要求料液在管内以3.6m^3/h的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？1、流体输送中高位槽相对位置的确定求Z值

解：取高位槽的液面为1－1截面，取管出口内侧为2－2截面，以过2－2截面中心线的水平面0－0为基准面，在1－1及2－2截面间列柏努利方程：2200式中z2＝0，z1即为所求。p1=0（表压）高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很