恒定流动量方程.ppt

1、1，13节恒定流方程，恒定流方程的主要作用是解决作用力问题，特别是流体和固体之间的总作用力。2，现在以恒定总流的一段为例，研究1和2个渐变流横断面之间的流体，两个横断面之间的流段1-2在dt时间后移动到1-2。1 .动量方程的柔道，3，(3-13-1)，方程是用截面平均流速模型建立的，实际流速在没有均匀分布的情况下修改为动量修正系数A0。A0定义为实际动量与平均流速计算的动量之比。也就是说，A0取决于截面流速分布的不均匀性。不均匀性越大，A0牙齿越大，一般采取A0=1.05，4并将物质系统的动量定理应用于流体时，动量定理的表达如下：对恒定流采取的流体段(由流体组成的流动段)的动量在单位时间内变

2、化，等于在单位时间内流动。牙齿变化率等于流段接收的表面力和质量力的总和，即外力的总和。(3-13-2)，2。公式说明：5，控制器：空间的固定区域，根据问题的需要选择的固定空间体积。其边界界面称为控制曲面、系统和控制主体，是“系统：不变流体粒子”的集合。系统外部的一切称为外部。6，将物质系统的动量定理应用于流体时，动量定理的表达如下：对于恒定流，所取流体段(由流体组成的流动段)的动量在单位时间内变化，等于该流动段在单位时间内所占空间的流体动量与流动流体动量的差值。牙齿变化率等于流段接收的表面力和质量力的总和，即外力的总和。动量定理本身的描述是针对特定物质系统(拉格朗日方法)的，是拉格朗日的描述方

3、法，公式中“流入”和“流出”的流体不属于同一系统。这种表达是欧拉法。在流体力学中，控制体是对流动规律的拉格朗日说明转换为欧拉说明时出现的概念，是欧拉方法牙齿采用的概念。(3-13-2)，2。公式说明：7，3。应用条件，图中所示的分支管道，动量方程为，(3-13-2)，8，在工程计算中，一般为a01=a02=1，9，动量方程为向量方程。必须先选取坐标系并将其显示在图中。注意外力、速度的方向问题。与坐标方向匹配时为正，反之为负。全面分析作用于控制体的所有外力。动量方程的动量差是控制体流出的动量减去流入控制体的动量，两者都不能反转。动量修正系数在计算精度不高时经常取1。在动量方程中，每个物理量的单位

4、必须一致。在国际单位制中统一采用m、kg、N(kN)和s。如果是力的单位kN、1、力的单位n，则取1000。4 .应用动量方程时要注意的问题：(3-13-2)，10，两端的总水压P1，P2。边界的摩擦t(可以忽略)。控制体的重力g .固体边界提供了控制体水流的总作用力R。每个轴的投影，作用于控制体的所有外力，11，根据动量方程求出固体边界，得到控制体液流(即墙面向流体)的总作用力R，解决问题的方法通常需要确定流体作用于墙的力R。牙齿的两个力取决于牛顿第三个定理R=R。12，5。动量方程问题解决应用阶段：()控制体，(3)力的正确分析，未知力设置方向；(2)设置用于简单计算的坐标系，()径流和流

5、量控制体的动量差： (下游横截面的动量) (上游横截面的动量)，动量方程求解固体壁和流体之间相互作用的总作用力。控制器必须包含所需力的坚固墙，也必须包含没有其他未知作用力的坚固墙。(；)，13，6。动量方程在实际工程中的应用、弯管内水对管道壁的作用力、管道轴的水平布局、管道轴的垂直布局、14、示例3-15水在直径为10厘米的60水平弯头中以5m/s的流速流动。弯头前端的压力为0.1at(9807Pa)。不计算水头损失，不考虑重力作用，求水对弯管1-2的作用力。(弯头水平放置)，解决方案(1)确定控制实体。控制器是1-2截面之间肘部所占据的空间。(2)选取坐标系。如图所示：x、y、z、60、a1

6、、a2、v2、v1、1、1、2、2由于不考虑重力，因此质量力为零，表面力位于截面第一位：P1=p1A1；横断面2上方：P2=p2A2；其馀曲面：作用于弯管内表面的力设定为与x轴的投影角度。未知压力p2应用能量表达式：Z1=Z2，v1=v2=v，可用：X，Y轴上的分力，16，(4)径流和流控制器的动量差值：X，Y，Z因此，水对弯头的作用力，19，是变径弯头，轴位于同一水平面上，拐角，直径从dA200 mm更改为dB150 mm，有流量时压力很大，以获取水对AB段弯头的作用力。不计较弯管段的水头损失。(弯管水平布局)，分析：20，21，示例如图所示，包含60个夹角的支管流渗透到大气中，干管和管道的

7、轴位于同一水平面上。忽略已知v2=v3=10m/s、d1200mm、d2120mm、d3100mm、水头损失，尝试分支管的水作用力分量Fx，Fy。解决方案(1)确定控制体。取过流剖面1-1、2-2、3-3和管壁所包围的空间做为控制。(2)选择坐标系，如图所示。22，(3)控制体内流体应力分析。过流剖面1-1的压力P1；过流剖面2-2和3-3的压力P2P30；支管水流的力Fx，fy；(4)热动量方程X，Y轴方向的投影，23，相对于支管轴心线，第1，2行横向伯努利方程，24，将角度量赋予动量方程，弯管作用于水流的作用力，测试管道的流量q为0.06m3/s时水对弯头的作用力。解决方案(1)确定控制实

8、体。控制体是1-1，2-2横断面之间的弯头所占用的空间。(2)选择坐标系，如图所示。26，(3)从管流和剖面2-2的中心获取压力p2，根据剖面2-2在剖面1-1和2-2中写入能量方程式，因此为27 第二恒定流和非恒定流三节流流和追踪第四节一元流模型第五节连续性方程第六节恒定远流能量方程第七节过流截面的压力分布第八节恒定总流能量方程第九节能量方程的应用第十节总水头线和压力管道水头线第十三节恒定流方程，31，动量方程和能量方程的相似性，设定的条件都是恒定流。能量方程没有向量性，不需要投影，动量方程是向量方程，必须在选定的正轴上投影。应用能量方程时，两个渐变流截面之间的长度没有限制。根据需要应用动量方程时，两个渐变流端段之间的急变流段尽可能短，可以忽略摩擦。应用能量方程时，必须全面考虑流段的所有水头损失，应用动量方程时，必须全面分析作用于控制体的所有外力。32，复习事故考试1有线是什么？什么是示意图？有线和迹线之间的区别是