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第二讲 流体动力学 衡算范围：取管内壁截面1-1’与截面2-2’间的管段。 衡算基准：1s 对于连续稳定系统： 三、连续性方程 在稳定流动系统中，对直径不同的管段做物料衡算 如果把这一关系推广到管路系统的任一截面，有： 若流体为不可压缩流体 ——稳定流动的连续性方程 对于圆形管道，不可压缩流体稳定流动的连续性方程 可以写成 ： 表明：当体积流量Q一定时，管内流体的流速与管道直径 的平方成反比。 重点 例10 流体在等温、等容流动时，只有位能、动能、静压能等形式的机械能发生变化。 四、流体稳定流动时的能量衡算 1、流动流体具有的能量 质量为m流体的位能 位能： 流体因处于重 力场内而具有的能量。 单位重量流体的位能 单位质量流体的位能 动能：流体以一定的流速流动而具有的能量。 质量为m，流速为u的流体所具有的动能 单位质量流体所具有的动能 静压能：由于流体有一定压强而具有的能量。 单位重量流体所具有的动能 单位质量流体所具有的静压能 流体通过截面的静压能 单位重量流体所具有的静压能 外加能量： 流体从流动系统中的流体输送机械获得的能量。 单位质量流体从流体输送机械获得的机械能称外加功，用We表示。 单位重量流体从流体输送机械获得的机械能称外加压头，用He表示。 损失能量： 流体因克服流动阻力而消耗的机械能。 单位质量流体损失的能量，用 表示。 单位重量流体损失的能量，用 表示。 2、流动系统的机械能衡算式——柏努利方程 衡算基准：1kg流体 衡算范围：1—1′截面至2—2 ′截面之间 基准水平面：地面 衡算基准：1N流体 柏努利方程 3、柏努利方程式的讨论 1）理想流体：无外加功能量，无能量损失，此时： 静止是流动的 特殊形式 2）当流体处于静止状态时 机械能的相互转化 3）当流体自然流动时 ，W=0， 上游截面处的总机械能总是大于下游截面处的总机械能 4）对于可压缩流体的流动，当所取系统两截面之间的绝对 压强变化小于原来压强的20%， 仍可 使用柏努利方程。式中流体密度应以两截面之间流体的 平均密度ρm代替 。 5）流体输送设备的有效功率 We是输送设备对单位质量流体所做的有效功， Ne表示单位时间输送设备对流体所做的有效功，即功率 * 《流体力学》教学课件 刘 玲 第一讲 流体静力学 --内容提要-- 流体的基本物性 静力学方程 静力学方程及应用 第一节 流体的基本物性 一、 流体的密度、相对密度、比体积 （1）密度：单位体积流体具有的质量，表达式为： （1-1） ρ——流体的密度，kg/m3； m——流体的质量，kg； V——流体的体积，m3。 （2）相对密度：流体密度与277K时水的密度之比, 表达式为： （1-2） 第一节 流体的基本物性 （3）比体积 单位质量流体所具有的体积，也称质量体积，以 表示，单位为 ，比体积与密度的关系 为： （1-3） 第一节 流体的基本物性 二、密度计算 1、液体的密度 通常液体可视为不可压缩流体，其密度仅随温度略有变化（极高压强除外）。 2 、液体混合物的密度 对于液体混合物，其组成通常用质量分率表示。假设各组分在混合前后其体积不变，以1kg混合液为基准，则有 ：