流体力学10讲课教案.ppt

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1、流体力学10例3-10水流由水箱经前后相接的两管流出大气中。大小管断面的比例为2：1。全部水头损失的计算式参见图3-29。（1）求出口流速v2；（2）绘总水头线和测压管水头线；（3）根据水头线求M点的压强pM。第十节总水头线和测压管水头线解：(1)划分水面1-1断面及出流断面2-2，基准面通过管轴出口。则写能量方程第十节总水头线和测压管水头线根据图3-29由于两管断面之比2：1，两管流速之比为1：2，即则第十节总水头线和测压管水头线代入则第十节总水头线和测压管水头线（2）1.总水头线绘制现在从1-1断

2、面开始绘总水头线。水头线的绘制水箱静水水面高H＝8.2m，总水头线就是水面线。入口：局部损失第十节总水头线和测压管水头线水头线的绘制则1-a的铅直向下长度为0.25m。从A到B的沿程损失为则b低于a的铅直距离为1.75m。以此类推，直至水流出口，图中即为总水头线。第十节总水头线和测压管水头线2.测压管水头线绘制水头线的绘制测压管水头线在总水头线之下，距总水头线的铅直距离：在A-B管段为在B-C管段为第十节总水头线和测压管水头线两管段的测压管水头线，分别与各管段的总水头线平行。图中即为测压管水头线。（3

3、）测量图中测压管水头线至BC管中点的铅直距离，求出M点的压强。量得第十节总水头线和测压管水头线水头线的绘制所以1.有一汽油储油罐（如图），用直径d=100mm向油罐车装油。油罐液面通大气，H＝10m，管道长度30m，摩阻损失，式中l为管道长度，求装油流量。解：列出1－1及2－2断面的伯努利方程：因故第十一节　恒定气流能量方程式一、恒定气流能量方程式气体总流能量方程式(a)第十一节　恒定气流能量方程式1断面绝对压强和相对压强之间的关系为：2断面绝对压强和相对压强之间的关系为：第十一节　恒定气流能量方程式

4、将和代入（a）式得：经整理得出：这就是用相对压强表示的气流能量方程式。第十一节　恒定气流能量方程式－断面1、2的相对压强，专业上习惯称为静压。－专业中习惯称为动压。－称为位压。－1、2两断面间的压强损失。第十一节　恒定气流能量方程式势压：静压和位压相加。全压：静压和动压之和。总压：静压、动压和位压三项之和。在多数问题中，特别是空气在管中的流动问题，或高差甚小，或容重差甚小，可以忽略不计则气流的能量方程简化为例3－11密度的空气，用风机吸入直径为10cm的吸风管道，在喇叭形进口处测得水柱吸上高度为。不考

5、虑损失，求流入管道的空气流量。解：取1－1、2－2断面写能量方程：例3－12气体由压强为12mmH2O的静压箱A，经过直径为10cm，长度为100m的管B流入大气中，高差为40m，如图3－33所示。沿程均匀作用的压强损失为。当（1）气体为与大气温度相同的空气时；（2）气体为的燃气时，分别求管中流速，流量及管长一半处B点的压强。解：（1）气体为空气时，用（3-11-2）式计算流速，取A、C断面列能量方程。此时气体密度。B点压强计算，取B、C断面列方程：（2）气体为燃气时，用（3-11-1）式计算流速B点

6、压强计算第十二节　总压线和全压线一、总压线和全压线则1.总压线2.势压线则第十二节　总压线和全压线3.位压线的绘制第一断面位压第二断面位压0由1、2两断面位压连成线，即得位压线。第十一节　恒定流动量方程一、动量方程即另一种表述方式是：物体动量对时间的变化率等于作用在该物体上的外力之和。流体的动量方程是动量守恒定律在流体力学中的具体应用。在物理学中，动量守恒定律有两种不同的表述方式。第一种表述方式是：物体动量的变化量等于该物体所受到的外力的总冲量。即控制体：流段占有的空间称为控制体。控制体是根据问题的需

7、要所选择的相对于坐标系为固定的空间体积。控制面：控制体的整个表面称为控制面。第十一节　恒定流动量方程第十一节　恒定流动量方程在恒定总流中，取1和2两渐变流断面。仍采用平均流速的流动模型，则动量增量为由动量定理所以动量修正系数第十一节　恒定流动量方程一般取=1.02~1.05,常取＝1考虑了流速的不均匀分布这就是恒定流动量方程。对于不可压缩流体，恒定流动量方程为：在直角坐标系中分量形式为第十一节　恒定流动量方程在应用动量方程时应当注意下列事项：1.建立坐标系。按坐标系的方向确定速度与外力的各分量的正负号

8、，与坐标方向相同者取正号，反之取负号。2.正确选择控制体。流体流入与流出的截面应选在流线为平行直线的地段上，流经控制体的固体表面应是控制空间的一部分控制面。3.所有作用在控制体上的外力和通过各控制面的动量变化率在列动量方程时都应计算进去。由于在选定的控制体范围内大气压的作用相互抵消，因此压力p常按相对压力计算。4.当所选定的控制体范围不大时，流体所受的重力可以忽略不计。第十一节　恒定流动量方程此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做