流体力学_第三章_伯努利方程及动量方程

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1、第三节恒定总流的伯努利方程渐变流及其性质渐变流渐变流的过流断面近于平面，面上各点的速度方向近于平行。渐变流过流断面上的动压强与静压强的分布规律相同，即：1流速的变化大小的变化方向的变化流速是向量出现直线惯性力压强沿流向变化出现离心惯性力压强沿断面变化对于总流，流速的变化包括上述两部分第三节恒定总流的伯努利方程2均匀流中，不存在惯性力，在均匀流空间，是重力、压力和粘性力的平衡。粘性力对垂直于流速方向的过流断面上的压强变化不起作用。过流断面上仅仅考虑重力和压力的平衡。第三节恒定总流的伯努利方程3微小圆柱体的力平

2、衡第三节恒定总流的伯努利方程4均匀流过流断面上压强分布服从水静力学规律第三节恒定总流的伯努利方程5渐变流：非严格均匀流，接近于均匀流渐变流：1）流线近似于平行直线。2）惯性力忽略不计。3）过流断面近似于平面。4）过流断面上，压强分布可认为服从流体静力学规律。渐变流近似于均匀流第三节恒定总流的伯努利方程6元流的伯努利方程:1-1断面2-2断面渐变流段面第三节恒定总流的伯努利方程7两边同乘以ρgdQ=ρgu1dA1=ρgu2dA2，积分分三种类型积分第三节恒定总流的伯努利方程8一、势能积分表单位时间通过断面的流

3、体势能渐变流过流断面上：第三节恒定总流的伯努利方程9同理：第三节恒定总流的伯努利方程10二、动能积分——动能修正系数表单位时间通过断面的流体动能第三节恒定总流的伯努利方程11流速分布越不均匀,之值越大。流速分布均匀实际工程计算，常取层流α=2紊流α=1.05~1.1≈1第三节恒定总流的伯努利方程12三、能量损失积分表单位时间通过断面的流体克服1-2段阻力做功所损失的能量平均单位重量流体的能量损失第三节恒定总流的伯努利方程13总结：——总流总能量方程单位时间流入上游断面的能量，等于单位时间流出下游断面的能量，

4、加上流段所损失的能量。第三节恒定总流的伯努利方程14——总流总能量方程恒定总流能量方程式，恒定总流伯努利方程单位重量流体的能量方程第三节恒定总流的伯努利方程15选定的1、2渐变流断面上任一点相对于选定基准面的高程。相应断面同一选定点的压强，同时用相对压强或同时用绝对压强。相应断面的平均流速相应断面的动能修正系数1、2两断面间的平均单位水头损失。第三节恒定总流的伯努利方程16水头损失沿程水头损失：沿管长均匀发生的均匀流损失局部水头损失：局部障碍引起的急变流损失。适用范围：1、恒定流；2、不可压缩流体；3、质量

5、力只有重力；3、所取过流断面为渐变流断面；4、两断面间无分流和汇流。管道弯头、接头、闸阀、水表第三节恒定总流的伯努利方程17断面上的压强p和位置高度z必须去取同一点的值！！！第三节恒定总流的伯努利方程18第三节恒定总流的伯努利方程19第三节恒定总流的伯努利方程20总水头线和测压管水头线总水头=位置水头+压强水头+流速水头或第三节恒定总流的伯努利方程水力坡度:21第三节恒定总流的伯努利方程测压管水头:测压管水头坡度:测压管水头下降时Jp为正22沿程水头损失与局部水头损失画法不同4根线具有能量意义：总水头线测压

6、管水头线水流轴线基准面线第三节恒定总流的伯努利方程23例用直径d=100mm的水管从水箱引水，水管水面与管道出口断面中心高差H=4m，水位保持恒定，水头损失hw=3m水柱，试求水管流量，并作出水头线解：以0-0为基准面，列1-1、2-2断面的伯努利方程作水头线H112200总水头线测压管水头线第三节恒定总流的伯努利方程24例：定性作水头线pp总水头线总水头线测压管水头线测压管水头线第三节恒定总流的伯努利方程25p总水头线测压管水头线第三节恒定总流的伯努利方程26p总水头线测压管水头线第三节恒定总流的伯努利方

7、程27能量方程式的应用文丘里流量计渐缩管喉管渐扩管第三节恒定总流的伯努利方程28连续性方程第三节恒定总流的伯努利方程29第三节恒定总流的伯努利方程30令K只和d1、d2有关第三节恒定总流的伯努利方程31修正基于理想流体模型第三节恒定总流的伯努利方程32连续性方程能量方程（忽略损失）文丘里流量计(斜放）第三节恒定总流的伯努利方程33仪器常数Kμ——流量系数（0.96~0.98）注意：水（ρ）-水银（ρ’）气（ρ）-液（ρ’）第三节恒定总流的伯努利方程34而注意：水(ρ)-水银(ρ’)气(ρ)-液(ρ’)第三节

8、恒定总流的伯努利方程35气流的伯努利方程式总流能量方程应用于气体两断面间压强损失绝对压强不可压缩流体第三节恒定总流的伯努利方程36对于液体：对于液体：压强采用相对压强和绝对压强均可。第三节恒定总流的伯努利方程37对于气体：如果高差较大、气体容重与空气容重不等时，需考虑大气压强因高度不同的差异。第三节恒定总流的伯努利方程38第三节恒定总流的伯努利方程39用相对压强表示的气流单位体积能量方程式断面1、2的相对压强。称