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内容举例: 流体静力学方程式及应用: 压力形式 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式 水平面上各点压力都相等。此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用:U型压差计 倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学 流量 质量流量 mS kg/s mS=VSρ 体积流量 VS m3/s 质量流速 G kg/m2s (平均)流速 u m/s G=uρ 连续性方程及重要引论: 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准: J/kg 以单位重量流体为基准: J/N=m 输送机械的有效功率: 输送机械的轴功率: (运算效率进行简单数学变换) 应用解题要点: 图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面; 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直; 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小; 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致; 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。 三、流体流动现象: 流体流动类型及雷诺准数: (1)层流区 Re<2000 (2)过渡区 2000< Re<4000 (3)湍流区 Re>4000 本质区别:(质点运动及能量损失区别)层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。 流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合 流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。 管截面速度大小分布: 无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大。 层流:1、呈抛物线分布;2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流:1、层流内层;2、过渡区或缓冲区;3、湍流主体 湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流动,这-作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移,速度逐渐增大,出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域,这区域称为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re 值的增加而减小。 层流时的速度分布 湍流时的速度分布 四、流动阻力、复杂管路、流量计: 计算管道阻力的通式:(伯努利方程损失能) 范宁公式的几种形式: 圆直管道 非圆直管道 运算时,关键是找出 值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充 非圆管当量直径: 当量直径: =4 (4倍水力半径) 水力半径: = (流体在通道里的流通截面积A与润湿周边长Π之比 ) 流量计概述:(节流原理) 孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量。 孔板流量计的特点:恒截面、变压差,为差压式流量计。 文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。 转子流量计的特点:恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计。 复杂管路:(了解) 并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和。
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