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1 3.3流体流动的基本...
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1.1 流量
单位时间内流过管道任一流通截面的流体量,称为流量。
流量的表示方法:
体积流量,以Vs表示,单位为m3/s。
质量流量,以ws表示,单位为kg/s。
体积流量与质量流量的关系为![]()
1.2 流速
(1)平均流速
平均速度指体积流量与流通截面面积之比,以u表示,其单位为m/s。(2)质量通量
由于气体的体积流量随温度和压力变化,因此,采用质量流速较为方便。质量流速定义为单位时间内流体流过管道单位截面面积的质量,亦称为质量通量,以G表示,单位为kg/(m2·s)。
(3)流速的选择
流速选择过高,管径虽可以减小,但流体流经管道的阻力增大,动力消耗大,操作费用随之增加;流速选择过低,操作费用减小,但管径增大,管路的投资费用随之增加。
适宜的流速需根据经济权衡决定。
1.3 稳态流动与非稳态流动
(1)稳态流动
在流动系统中,若各截面上流体的流速、压强、密度、温度等有关物理量仅随位置而变化,不随时间而变,这种流动称为稳态流动。
(2)非稳态流动
若流体在各截面上的有关物理量既随位置而变,又随时间而变,则称为非稳态流动。
2、连续性方程的推导
3、伯努利方程的推导
3.1 稳态流动系统的能量衡算
3.2 伯努利方程式
(1)伯努利方程的一般形式
(2)伯努利方程的特殊形式
4、伯努利方程的讨论
4.1 伯努利方程
该方程表示理想流体在管道内作稳态流动而又没有外功加入时,在任一截面上单位质量流体所具有的位能、动能、静压能之和为一常数,称为总机械能,以E表示,单位为J/kg。换言之,各种机械能之间可以相互转化,但其总量不变。
4.2 有效功率
输送机械在单位时间内所作的有效功称为有效功率。4.3 可压缩流体
对于可压缩流体的流动,若所取系统两截面间的绝对压强变化小于原来绝对压强的20%,可以用伯努利方程计算。
4.4 静止的流体
4.5 伯努利方程的其他形式
以单位重量流体为衡算基准,将伯努利方程式的各项均除以重力加速度g
以单位体积流体为衡算基准,将各项乘以流体密度ρ表示单位体积流体所具有的能量,
5、应用伯努利方程式的解题要点
①作图与确定衡算范围;
②截面的选取;
③基准水平面的选取;
④两截面上的压强;
⑤单位必须一致。

