第四节 能量方程的应用条件及应用举例.ppt

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1、第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 一、能量方程的应用条件及注意事项一、能量方程的应用条件及注意事项 应用条件应用条件 必须是恒定流，必须是恒定流，液体不可压缩液体不可压缩 计算断面本身应满足均匀流或渐变流的条件计算断面本身应满足均匀流或渐变流的条件 质量力只有重力，无惯性力质量力只有重力，无惯性力 两断面间两断面间没没有流量的汇入或分出有流量的汇入或分出第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量

2、方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 一、能量方程的应用条件及注意事项一、能量方程的应用条件及注意事项 注意事项注意事项 基准面选取基准面选取；计算断面选取；计算断面选取；计算点的选取计算点的选取 ；压强表示压强表示 举例举例第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 实实际际使使用用中中，在在测测得得 h，计计算算流流速速 u 时，还要加上毕托管修正系数时，还要加上毕托管修正系数c，即，即第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的

3、基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 文得里流量计的应用文得里流量计的应用第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 根据恒定总流连续方程又有根据恒定总流连续方程又有第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应

4、用条件及应用举例 联立求解，得联立求解，得第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 当使用水银压差计时，当使用水银压差计时，第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 三三.有能量输入或输出的能量方程有能量输入或输出的能量方程1、2断断面面之之间间单单位位重重量量液液体体从从水水力力机机械械获获得得（

5、取取+号号，如如水水泵泵）或或给给出（取出（取-号，如水轮机）的能量号，如水轮机）的能量第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程 计算水流与固体边界计算水流与固体边界的相互作用力问题的相互作用力问题 一一.恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程运动物体单位时间内动量的变化等运动物体单位时间内动量的变化等于物体所受外力的合力于物体所受外力的合力 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量

6、方程 用断面平均流速用断面平均流速 v 代替代替 u：大大于于 1.0 的的数数，其其大大小小取取决决于于断断面面上上的的流流速速分分布布。在在一一般般的的渐渐变变流流中中的的值值为为 1.02-1.05.为为简简单单起起见，也常采用见，也常采用=1.0 动量修正系数动量修正系数*第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 按照动量守恒定律按照动量守恒定律第四节第四节第四节第四节 恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程 恒恒定定总总流流动动量量方方程程建建立立了了流流出出与与流流进进控控制制体体的的动动量量流流量量之之差差与与控控制制体体内内流流体体所

7、所受受外外力力之之间间的的关关系系，避避开开了了这这段段流流动动内内部部的的细细节节。对对于于有有些些水水力力学学问问题题，能能量量损损失失事事先先难难以以确确定定，用用动动量量方方程程来来进行分析常常是方便的。进行分析常常是方便的。恒恒定定总总流流动动量量方方程程是是矢矢量量方方程程，实实际际使使用用时时一一般般都都要要写成分量形式写成分量形式一维恒定总流动量方程一维恒定总流动量方程或或第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程 二二.恒定总流动量方程应用举例恒定总流动量方程应用举例液

8、流为恒定流液流为恒定流；液液体体为为连连续续、不不可可压压缩的液体缩的液体；所所选选的的两两个个过过水水断断面面必须为渐变流断面必须为渐变流断面。适用条件适用条件 注意事项注意事项选取脱离体（选取脱离体（上下游断上下游断面取在渐变流段上）；面取在渐变流段上）；选取选取合适的合适的坐标轴坐标轴 ，分析外力；分析外力；把动量方程写成分量形把动量方程写成分量形式求解式求解；联立其他方程求解联立其他方程求解 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程恒定总流的动量方程 二二.求解恒定总流问题的几点说明 恒定总流的

9、三大方程，在实际计算时，有一个联用的问题，恒定总流的三大方程，在实际计算时，有一个联用的问题，应根据情况灵活运用。应根据情况灵活运用。在有流量汇入或分出的情况下，要按照三大方程的物理意在有流量汇入或分出的情况下，要按照三大方程的物理意义正确写出它们的具体形式。义正确写出它们的具体形式。第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 液体运动的三大方程液体运动的三大方程 连续方程：连续方程：课后小结课后小结课后小结课后小结第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 能量方程：能量方程：动量方程：动量方程：课后小结课后小结课后小结课后小结第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原

10、理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题例一水位不变的敞口水箱，通过下部一条直径d200mm的管道向外供水。已知水箱水位与管道出口断面中心高差为3.5m，管道水头损失为3m。试求管道出口的流速和流量。第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题

11、典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型

12、例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 典型例题典型例题典型例题典型例题第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 对有流量的分出：对有流量的分出：第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件

13、及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 对有流量汇入对有流量汇入：第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理 第四节第四节第四节第四节 能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例能量方程的应用条件及应用举例 第二章第二章 水流运动的基本原理水流运动的基本原理