《液体动力学B》PPT课件

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1、1）理想液体:既无粘性，又不可压缩的液体。2）定常流动:其内部任一点处的压力、速度和密度都不随时间变化而变化。3）雷诺数:用以判别液体流动状态（层流或湍流）。概念回顾2、连续性方程不可压缩液体作定常流动时，通过流管任一通流截面的流量相等。q=ν1A1=ν2A2假设条件:1）不可压缩液体；2）液体作定常流动。质量守恒定律单位时间内流过通道任一通流截面的液体质量相等连续性方程是质量守恒定律在流体力学中一种表达形式任一点处的压力、速度和密度都不随时间变化而变化且液体不被压缩。（不可压缩、定常流动）ρ1=ρ2不可压缩液体作定常流动时的连续性方

2、程连续性方程是质量守恒定律在流体力学中一种表达形式结论：通过流管任一通流截面的流量相等。连续性.swf不可压缩液体作定常流动1、通过流管任一通流截面的流量相等。2、流管内液体的速度不仅可以传递，而且可以放大和缩小。当流量一定时，流速和通流截面面积成反比。123qq细管不插在水槽中直接通大气，截面2处速度会有什么变化？伯努利方程是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。3、伯努利方程假设理想液体(无粘性不可压缩)作定常流动理想的简单结论通过实验修正系数修正项实际液体伯努利公式理想液体伯努利公式理想液体没有粘性，在管内作定常流动时没有能量损失

3、，在流动过程中，由于它具有一定的速度，所以除了具有位置势能和压力能外，还具有动能。伯努利.swf理想液体微流束的能量分析定常流动的理想流束通流截面的总能量动能、位能、压力能能量守恒原则各截面的总能量相等伯努利方程是质量守恒定律在流体力学中一种表达形式在管内做定常流动的理想液体具有动能、位置势能和压力能三种能量，在任一截面上的这三种能量都可以互相转换，但其和都保持不变。理想液体微流束的伯努利方程液体相对静止时，动能变化为零。静压力基本方程理想液体伯努利方程如果流动是在同一水平面内，或者流场中坐标的变化与其他流动参数相比可以忽略不计，位能

4、变化为零。丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。理想液体伯努利方程伯努利原理例4、下图是文丘里流量计，它用来测量管内液流的流量（A1、A2面积已知）。液流流量可直接由水银差压计读数换算得到。P1+ρgh=P2+ρ1gh将上述三式联立可求得：q=A2V2=kh1/2A1V1=A2V21、连续性方程2、平衡方程（注意液体密度不同）3、伯努利方程（位能变化为零）修正系数修正项实际液体伯努利公式理想液体伯努利公式实际液体伯努利方程实际液体具有粘性，在通流截面上各点的速度是不同的。因此需

5、添加动能修正系数、能量消耗。1、动能修正系数实际液体具有粘性，在通流截面上各点的速度是不同的，所以方程中动能这一项要进行修正，其修正系数为a，称为动能修正系数。液体层流流动时，动能修正系数a=2，液体湍流流动时，动能修正系数a=1。2、能量消耗由于液体有粘性，会产生内摩擦力，发热做功，因粘性摩擦而产生能量损失，需修正加一项能量损耗。实际液体伯努利方程理想液体伯努利方程实际液体有粘性，在通流截面上各点的速度是不同的，所以方程中动能这一项要进行修正，动能修正系数为a。液体层流流动时，动能修正系数a=2，液体湍流流动时，动能修正系数a=1。

6、实际液体有粘性，会产生内摩擦力，发热做功，因粘性摩擦而产生能量损失，需修正加一项能量损耗。例5、水箱自由液面1-1与小孔2-2的压力分别是P1和P2。小孔中心到水箱自由液面的距离为h，且h基本不变，若不计损失，求水从小孔流出的速度。1-1截面：P1=Pa，V1≈0，h1=h2-2截面：P2=Pa，h2=0，V2≈?V2=(2gh)1/22-2截面:P2≠Pa，V2≈?，H=00-0截面:P0=Pa，V0≈0，H=h1-1截面:P1=Pa，V1≈?，H=0解题应注意：1、适当地选取基准面，一般取液平面，这时液平面压力一般等于大气压，V≈

7、0。2、截面上的压力都取相对压力或都取绝对压力，注意单位的统一。3、实际液体不要忘记动能修正系数，层流时а=2，湍流时а=1。4、灵活应用伯努利方程和连续性方程的联立来求解问题。例6、水流沿变截面管向外作定常流动，A0=4m2，A1=0.04m2，A2=0.1m2，A3=0.03m2。液面到各截面距离为H1=1m，H2=2m,H3=3m。试求A1和A2处的相对压力。（以水柱高度表示）水柱高度：H=P/(ρg)截面上的压力单位要统一，都取相对或绝对压力。P0=Pa，H=3m，V1≈0。A0=4m2P3=Pa，V3=?，H=0，A3=0.

8、03m2A1V1=A2V2=A3V3作定常流动。A0=4m2，A1=0.04m2，A2=0.1m2，A3=0.03m2，H1=1m，H2=2m,H3=3m。试求A1和A2处的相对压力。（以水柱高度表示）P1=？，H=2m