恒定总流的动量方程要点详解.pptVIP

按照动量原理 Fx ,Fy ,Fz：作用于控制体上所有外力（不包括惯性力）在三 个坐标方向的投影 β： 动量修正系数，渐变流断面取1.02～1.05 ， 一般取为1 Fx ,Fy ,Fz：作用于控制体上所有外力（不包括惯性力）在三 个坐标方向的投影 β： 动量修正系数，渐变流断面取1.02～1.05 ， 一般取为1 3.5 实际液体恒定总流的动量方程 3.5.1 动量方程的推导 3.5.2 动量方程的意义 3.5.3 解题要点 3.5.4 动量方程的应用 自由水面等 自由水面等 自由水面等 过水断面 流出的动量（单位时间） 流入动量（单位时间） 外力项 不包括惯性力 不可改动的负号 过水断面 流出项 流入项 外力项 不包括惯性力 不可改动的负号 动量方程是输出项减去输入项，不可颠倒 动量方程推导时，要求流量沿程相等。但是， 实际应用时，流量沿程可不等（例如，有汇流或分 叉情况），动量方程应改为下列形式 流出控制体的 j 股水流动量和 流入控制体的 i 股水流动量和 1 1 2 2 3 3 Q2 Q3 v1 v2 v3 Q1 x y O i =1; j = 2 1 1 2 2 3 3 Q2 Q3 v1 v2 v3 Q1 x y O i=1; j = 2 1 1 2 2 3 3 Q2 Q3 v1 v2 v3 Q1 x y O i=1; j = 2 3.5 实际液体恒定总流的动量方程 3.5.1 动量方程的推导 3.5.2 动量方程的意义 3.5.3 解题要点 3.5.4 动量方程的应用 方程中流速和作用力都是有方向的。写动量 方程之前，首先选择坐标轴，并注明其正向。 凡是和坐标轴方向一致的力和流速为正，反之，则为负。坐标轴是可以任意选择的（但是必须是笛卡儿坐标），以计算方便为宜。 坐标轴的选择是有技巧的，坐标轴的选择应使 得未知数数目越少越好，最好一个方程一个。 取一个控制体。控制体可任意选择，通常由下列 部分组成: 底部、侧部： 固体边壁，例如，管壁，渠底 表面： 自由水面等 横向边界： 渐变流过水断面 控制体 控制体取出后，在控制面上画出未知力 例如，明渠水流：控制体包括有底板、侧边界，自由水面，过水断面 做出受力图，图上画上所有受力、流量、流速、 压力等矢量。 未知力的方向可以假定，若计算为正值，则说明假 定正确；反之，则说明实际力的方向和假定相反。 1 1 2 3 3 ρQ2 ρQ3 v2 v3 动量方程只能求解三个未知数（或者三个分量）， 如果未知数的数目多于三，必须联合其他方程（连 续方程、或能量方程）方可求解。 1 选择坐标轴，并注明其正向 2 取一个控制体 3 做受力图，画上受力、流量、流速、压力等矢量 4 动量方程是流出项减去流入项，不可颠倒 5 未知力的方向可假定 6 动量方程只能求解三个未知数。未知数数目多于三，须联合 连续方程、或能量方程，方可求解。 7 有汇流或分叉情况，动量方程形式改变 3.5 实际液体恒定总流的动量方程 3.5.1 动量方程的推导 3.5.2 动量方程的意义 3.5.3 解题要点 3.5.4 动量方程的应用 3.5 实际液体恒定总流的动量方程 弯管水流对平面管壁的作用力 3.5.4 动量方程的应用 水流对溢流坝的水平作用力 弯管水流对立面管壁的作用力 3.5 实际液体恒定总流的动量方程 弯管水流对平面管壁的作用力 3.5.4 动量方程的应用 水流对溢流坝的水平作用力 弯管水流对立面管壁的作用力 平面弯管 θ θ θ 1 1 2 2 Rx Ry R v1 v2 p1 p2 A1 A2 θ 取控制体，画受力图 y x O θ θ 1 1 2 2 Rx Ry R v1 v2 p1 p2 A1 A2 θ p2= 0 y x O θ θ 1 1 2 2 Rx Ry R v1 v2 p1 p2 A1 A2 θ p2= 0 y x O 1 1 2 2 Rx Ry R v1 v2 p1 p2 A1 A2 θ 列出沿 x、y 方向的动量方程 y x O 1 1 2 2 Rx Ry R v1 v2 p1 p2 A1 A2 θ y x O 3.5 实际液体恒定总流的动量方程 弯管水流对平面管壁的作用力 3.5.4 动量方程的应用 水流对溢流坝的水平作用力 弯管水流对立面管壁的作用力 * 3 流体动力学理论基础 3.1 描述液体运动