《流体力学》第三章一元流体动力学基础.ppt

第十一节 恒定气流能量方程式,3-11 恒定气流能量方程式,虽然上式是在不可压缩流体的假设上得出的，但对于流速不太高，压强不太大的气体同样适用。,工程中测出的压强多为相对压强，因此，水力计算多以相对压强为依据。将绝对压强换为相对压强，液体和气体应当区别对待。,3-11 恒定气流能量方程式,液体在管中流动时，由于液体容重远大于空气容重，一般可忽略大气压强因高度不同的差异。此时：,3-11 恒定气流能量方程式,将上式带入能量方程式中，得：,对于液体流动，能量方程式中的压强用绝对压强或相对压强均可。,3-11 恒定气流能量方程式,对于气体流动，特别是在高差较大，气体容重和空气容重不等的情况下，必须考虑大气压强因高度不同的差异。,3-11 恒定气流能量方程式,p1,p2:断面1、2的相对压强，称为静压。（相对压强是以同高程处大气压强为零点计算的）(v12)/2，(v22)/2：断面流速无能量损失地降低至零所转化的压强值，称为动压。(a-)(Z2-Z1)：容重差与高程差的乘积，称为位压,与水流中的位置水头差相对应。,3-11 恒定气流能量方程式,用相对压强表示的气流能量方程式：,位压是以2断面为基准量度的1断面单位体积位能。位压可正可负。气流在正的有效浮力作用下，位置升高，位压减小。,3-11 恒定气流能量方程式,静压与位压相加，称为势压，以ps表示：,3-11 恒定气流能量方程式,静压和动压之和，习惯上称为全压，以pq表示：,静压、动压和位压之和称为总压，以pz表示：,如果高差或容重差很小,则气流的能量方程可简化为:,3-11 恒定气流能量方程式,例3-10:密度=1.2kg/m3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12mm,不考虑损失,求空气流量。,3-11 恒定气流能量方程式,例3-11: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，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、气体为密度=0.8kg/m3的燃气时，求管中流速、流量、及管道一半处B点的压强。,3-11 恒定气流能量方程式,如果高差或容重差很小,则气流的能量方程可简化为:,3-11 恒定气流能量方程式,求B点的压强，取B点和出口处C列方程：,3-11 恒定气流能量方程式,当气体为煤气时：,3-11 恒定气流能量方程式,例3-12:空气由炉口a流入，经过燃烧后，废气经b,c,d由烟囱流出，烟气=0.6kg/m3，空气=1.2kg/m3，由a到c的压强损失换算为出口动压为c到d的损失为求1、出口流速；2、c处静压。,第十二节 总压线和全压线,3-12 总压线和全压线,零压线一般取在第二断面相对压强为零的线上,零压线,总水头线、测压管水头线,总压线,势压线,位压线,第二断面的总压等于第一断面的总压减去两断面间的压强损失势压等于该断面的总压减去动压当断面积不变时，总压线和势压线是平行线位压线的绘制总压线、势压线、位压线、零压线 各线间铅垂距离的含义,3-12 总压线和全压线,例3-13:利用例3-11的数据,1、绘制气体为与大气温度相同的空气时的各种压强线，并求中点B的相对压强；2、绘制气体为煤气时的各种压强线和中点B的相对压强。12mmH2O的静压箱A，管直径10cm，长度100m，高差40m，沿程均匀作用的压强损失为,3-12 总压线和全压线,例3-14:利用例3-12的数据,1、绘制气流经过烟囱的总压线、势压线和位压线；2、求C点的总压、势压、静压、全压。,3-12 总压线和全压线,