水力学有流量分流或汇流有能量输入输出的能量方程.pptVIP

5 实际(粘性)流体的动力学基础 本章主要任务: 5.5 有流量分流或汇流的能量方程 当所取的两过流断面之间,出现了流量分流或汇流的情况,需要作一些调整,才能使用. 5.5 有流量分流或汇流的能量方程 当所取的两过流断面之间,出现了流量分流或汇流的情况,需要作一些调整,才能使用. 5.5 有流量分流或汇流的能量方程 应用上述能量方程时,关键在于各总流流段上水头损失的计算. 5.6有能量输入输出的能量方程 5.6有能量输入输出的能量方程 5.6有能量输入输出的能量方程 5.6有能量输入输出的能量方程 5.6有能量输入输出的能量方程 5.6有能量输入输出的能量方程 * * 实际(粘性)流体 给出实际(粘性)流体的运动微分方程(N-S方程),在此基础上讨论元流和恒定总流的伯努利方程(能量方程),动量方程的推导以及它们的意义和应用 仅有连续性方程远远不能解决实际问题,如:作用力,能量问题等 (1)有流量汇入时 作出假想的汇流面ab, 然后分别写出Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ两股水流的能量方程 (5.26) Q1+Q2=Q3 (2)有流量分出时 作出假想的分流面cd, 然后分别写出Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ两股水流的能量方程 (5.27) Q1=Q2+Q3 如果管路中有水力机械(水泵,水轮机) 对水流作功,使水流能量增加,+Hm (5.28) 于是: 水流对水力机械作功,水流的能量减少,-Hm 对水泵:+ Hm—水泵的扬程 水泵的扬程： 水泵: 水轮机: 水泵的扬程Hm ：单位重力的水流通过水泵后动力机械对水作了功而增加的能量。 图5.9 图5.9是常见的水泵管路系统 取1-1、2-2断面两断面，以O-O为基准面，列能量方程 z1=0, p1=0, z2=z, p2=0, v1≈0, v2≈0 因为 于是： 图5.9 式中z为上下游水面高差,对水泵而言,也叫提水高度 即 (5.29) hw1-2:全部管路中的水头损失,但不包括水泵内的水头损失 水泵的轴功率Np： 每秒钟通过水泵的水流重量为γQ 因为单位重量的水体从水泵获得的净能量为Hm 所以水流每秒钟实际获得的总能量为γQHm=Ne(水泵的有效功率) 单位时间内原动机给予水泵的功 因为水流通过水泵时有漏损和水头损失,水泵还有机械磨损,所以水泵所作的功应大于水流实际获得的总能量 用水泵的效率ηp来反映这些影响 因为水流通过水泵时有漏损和水头损失,水泵还有机械磨损,所以水泵所作的功应大于水流实际获得的总能量 水泵的轴功率: (5.30) γ:N/m3, Q:m3/s, Hm:m, Np:w, hp:马力 1hp=735w=0.735Kw 例5.4:测定水泵扬程的装置如图所示.已知水泵吸水管直径d1=200mm,压水管直径d2=150mm,测得流量Q=0.06m3/s,水泵进口真空表读数为4mH2O,水泵出口压力表读数为2atm(工业大气压),水管与两表连接的测压孔位置之间的高差h=0.5m,试求此时的水泵扬程Hm.若同时测得水泵的轴功率Np=25hp(马力),试求水泵的效率. 图5.10