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1、第1章流体力学1・流体压强的表示方法表压强二绝对压强-大气压强真空度二大气压强-绝对压强二-（绝对压强-大气压强）•I表压强二-真空度压强的几个单位间的换算关系:latm=760mmHg=10.33mH20=l.01325XI05Palkgf/cm=lat=735.6mmHg=10mH20=9.81X104Pa2•流体的粘性与粘度Fdu牛顿粘性定律&=刁=一“石粘度的单位：在SI中为Pa.s；在其它单位制中，用P（泊）和cP（厘泊）。换算关系：IPa.s=10P=1000cPTt,MlUUgto3管中流动3.1基本概念v__质量流量'=7=管道截面积3.2管
2、中稳定流动连续性方程U2ux4)2a2方程，即4流体流动能量平衡4.1稳定流动体系的能量平衡4.2稳定流动体系能量方程(柏努利方程)gZi+pi/P+ui2/2+we=gZ2+p2/P+u22/2+Ehf(J/kg)比-》日广Az+绥+半(m)Pg2g式中:He=w/g-泵所提供的压头（扬程），m；1）方程中的各项均须使用SI制。对于压强而言，即可同时用绝压，也同时用表压，此时注意：表压二-真空度。Ne=wews=Hegws(W)N=Ne/n(W)n—输送设备的效率。（1）确定输送设备的有效功率例1-1用泵将贮液池中常温下的清水（黏度为lX10'3Pa.s,
3、密度为1000kg/m3）送至吸收塔顶部，贮液池水面维持恒定，各部分的相对位置如图所示。输水管为直径①76X3mm的无缝钢管，排出管出口喷头连接处的压强为6.15X104Pa（表压），送水量为34.5m3/h,管路的总能量损失为119.3J/kg求泵的有效功率。解：以贮液池的水面为上游截面1-1,排水管与喷头连接处为下游截面2-2,在两截面间列柏努利式中:Az=z2-z{=24+2=26m,Ap=p2-p{=6.15xl04Pa.u{u0,=二一A34.5/3600“,二=2.49m/$,-x0.0724—9—9.81x26+需磐2.492-02将以上数值代
4、入柏努利方程，得:解得：We=439J/kg・••泵的有效功率为Ne=WwK=439x1000x34.5/3600=4207W(2)确定设备间的相对位置i=.i例1-2有一输水系统，如图所示。水箱内水面维持恒定，输水管直径为®60X3mm,输水量为18.3m3/h,水流经全部管道(不包括排出口)的能量损失可按工厶f=15/公式计算，式中u为管道内水的平均流速(m/s)o求/?(1)水箱内水面必须高于排出口的高度H；(2)若输水量增加5%,管路的直径及其布置不变，且管路的能量损失仍按上述公式计算，则水箱内水面将升高多少米？解：(1)水箱内水面高于排出口的高度H
5、。取水箱水面为上游截面1-1,排出口内侧为下游截面2-2,在两截面间列柏努利方程，即m广恢+如+竿P厶式中：We=0,Az=z2-Zj=-H,Ap=p2-p{=Qux»0,W2=A18.3/3600-x0.05424=2.22m/s工切=15/=15x2.222=73.9J/kge取水的密度P=1000kg/m3,将以上数值代入柏努利方程:0_73.9=-9.81H+-^―+2,22'-°10002解得：H=7.78m(2)输水量增加5%后水箱内水面上升的高度。输水量增加5%后，而管径不变，则管内水的流速也将增加5%,即比2—2.22x1.05=2.33m/
6、s丫hf=15w2=15x2.332=81.4J/^将以上数值代入柏努利方程：Ao1-nO102.332-00—8l・4=—9・8lH++10002解得：H=8.57m故输水量增加5%后水箱内水面上升的高度为AH==8.57-7.78=0.79m(3)确定管路中流体的压强例1-3水以7m3/h的流量流过如图所示的文丘里管，在喉颈处接一支管与下部水槽相通。已知截面1T处内径为50mm,压强为0.02MPa(表压)，喉颈处内径为15mm。设流动阻力可以忽略，当地大气压强为101.33kPa,求:(1)喉颈处的绝对压强;(2)为了从水槽中吸上水，水槽水面离喉颈中心
7、的高度最大不能超过多少?解:(1)喉颈处的绝对压强先设支管中水为静止状态，在截面1-1和2-2之间列柏努利方程，即Ap*Au2式中：也=0A=e—Zi=0,=0.990m/.v7/3600-x0.0524“呛ZE牆Xhf=a=101.33xio3+0.02xio6=121.33X1O3P6Z取水的密度P=1000kg/m3,将以上数值代入柏努利方程:0=9.81x0+p2-121.33x1()3WOO112-0.9922解得：p2=6・13x10°Pq取水槽水面3-3为位能基准面，在假设支管内流体处于静止条件下，喉颈处和水槽水面处流体的位能与静压能之和分别为
8、：E.=-^+gz2=6J3X1°+4.5x9.81
