流体力学A4-3总结.ppt

提 示 第四章 流体动力学基本方程 第四章 流体动力学基本方程（续） 课堂例题与练习 例4-5 在给水管道中有一段?=60°拐角的水平弯管，如图所示。已知管道内径d=67mm，流量qV=25m3/h， 第四章：流体动力学基本方程 ? 入口表压强p1g=3139kPa，若不计弯管阻力损失，求给水作用在弯管上的作用力。 (水的密度为1000kg/m3) 课堂例题与练习 解： 由于是等截面，且不计弯管的阻力损失，所以 且 （？） 第四章：流体动力学基本方程 取如图虚线所示的控制面，设F为给水作用在弯管上的作用力。列动量方程如下： 沿x方向： 课堂例题与练习 所以， 沿y方向： 所以， 则有, # 第四章：流体动力学基本方程 课堂例题与练习 例4-6 如图4-23所示，求流体对喷嘴的作用力。忽略摩擦阻力，流体是油，密度为850kg/m3 ，截面1上的表压强为p1g=7×105Pa，d1=10cm, d2=4cm。 第四章：流体动力学基本方程 课堂例题与练习 解：取喷嘴轴线为基准线，在喷嘴的入口截面1和出口截面2上应用伯努利方程，则 其中, (a) 第四章：流体动力学基本方程 将上述已知条件代入式(a)，则有 课堂例题与练习 解得： 取如图所示的控制面，设Fx为喷嘴对流体的作用力。沿流动方向列动量方程可得 即喷嘴对流体的作用力为3981N，方向相左，而流体对喷嘴的作用力则与其大小相等，方向相反。 # 第四章：流体动力学基本方程 课堂小结、下次课内容、作业 课堂小结 1. 伯努利方程的应用 2. 动量方程 下次课内容： 第一、二章习题课（点名回答问题） 作 业： P83-85 3， 5， 12， 14， 15 * * 预习、复习 完成作业 上次课主要内容 理想流体运动微分方程 理想流体运动微分方程的积分与 伯努利方程 粘性流体总流的伯努利方程 上次课主要内容 理想流体运动微分方程 上次课主要内容 理想流体运动微分方程 的积分与伯努利方程 欧拉积分 整个流场 都是常数 伯努利积分 同一条流线 或涡线上 是常数 伯努利方程 或 第四章：流体动力学基本方程 上次课主要内容 粘性流体总流的伯努利方程 主要内容 粘性流体中的应力 粘性流体运动微分方程 理想流体运动微分方程 理想流体运动微分方程的积分 与伯努利方程 粘性流体总流的伯努利方程 伯努利方程的应用 动量方程 动量矩方程 相对运动的伯努利方程 能量守恒方程 §4-6 伯努利方程的应用 主要内容 文特里管 皮托管 孔板流量计 小孔非定常流动 结构 测量原理 注意事项 第四章：流体动力学基本方程 §4-6 伯努利方程的应用 一、文特里管：用来测量流体通过管道时的流量的一种测量仪器。 1.结构：由截面逐渐收缩，然后再逐渐扩大的一段短管组成，最小截面处称为喉部，如图。也可倾斜放置。 第四章：流体动力学基本方程 基准面 文特里管水平放置 d1 1 h ?? ? 等压面 2 d2 qV §4-6 伯努利方程的应用 2. 测量原理：在收缩段前的直管段截面1和喉部截面2两处测量静压差，根据静压差和两个截面的面积可计算通过管道的流量。 第四章：流体动力学基本方程 3. 通过文特里管的体积流量为 或 ? 称为文特里管的流量系数，由实验定出。 §4-6 伯努利方程的应用 4. 简单推导 5. 不能用扩张段的压强差 第四章：流体动力学基本方程 §4-6 伯努利方程的应用 二、皮托管:用来测量流速的组合式弯管。 1.结构：一根两端开口弯成直角的玻璃管，管的一端正对来流方向，另一端垂直向上，如图。 基准面 z z O O v A 第四章：流体动力学基本方程 §4-6 伯努利方程的应用 第四章：流体动力学基本方程 法国塞纳河 §4-6 伯努利方程的应用 第四章：流体动力学基本方程 法国塞纳河夜景 §4-6 伯努利方程的应用 2.总压和静压的定义：皮托管入口处速度为零的点叫做驻点，所谓总压就是驻点A处的压强。A点处未放置皮托管时的压强叫静压。(并非静止时压强，是为了区别动压） 3.测量原理：通过测量总压和静压的办法利用理想流体的伯努利方程得到流速。 第四章：流体动力学基本方程 第四章：流体动力学基本方程 §4-6 伯努利方程的应用 4.皮托管所测流速为 K 是修正系数，通过校正求得，大约在0.98-1.05之间。 5.简单推导 及 第四章：流体动力学基本方程 §4-6 伯努利方程的应用 6.说明 1)如何测定封闭管道内流体的静压。 ①如果流体的静压强沿管道横截面的变化可以忽略不计（如气体在直管道内流动或液体在直径不大的直管内流动），则可以在管壁上开一小孔，安装测压管（如结构图）。 ②当流体的静压强沿管道横截面的变化不