技师培训教材--流体力学(的六-七章).pptVIP

THERMAL POWER PLANT OF YI ZHENG CHEMICAL FIRBLE CO.,LTD 第六章 孔口出流 孔口出流的分类 孔口形式按结构不同 薄壁孔口 厚壁孔口 细长小孔 出流形式按孔口（出流）的下游情况分为： 1、自由出流——出流直接流入大气。 2、淹没出流——出流后流入另一充满液体的容器 （空间）。 §6-1 薄壁孔口出流（淹没） 一、结构特征 二、出流特征 出流后形成收缩断面 出流过程只有因流体的收缩和扩散造成的局部能量损失。 —— 断面收缩系数 孔口边缘尖锐 三、孔口流量公式 对1?1和2?2断面列伯努利方程 ? h? 突缩 突扩 由连续方程知：v1 = v2 ，且若Ac A2 (即 d D)则： 式中：Cq = CcCv —— 流量系数 令 —— 孔口的进、出口压强差 —— 流速系数 则： 式中： 薄壁孔口出流的流量： 四、孔口出流系数 Cv , Cq 一般均由实验求得，再计算求出Cc。 当 (1) D/d ? 7（小孔口） (2) Re ? 105 时 两系数基本保持不变： Cv = 0.97 ~ 0.98 Cq = 0.61 ~ 0.62 考虑出流能量损失的收缩断面实际平均流速与未考虑能量损失的理想平均流速之比。 五、大孔口的出流 若孔口不满足 d ? D. 称大孔口。 此时流量计算公式形式同小孔口一样。只是出流系数Cv、Cq等与小孔口不同。 §6 - 2 厚壁孔口的出流 结构和出流特征： 出流过程能量损失包括收缩，扩散及沿程损失。 流速及流量计算公式与薄壁孔口形式一样。只是相应的Cv与Cq不同。可查有关手册。 二、气穴产生的部位 1、节流部位气穴 在孔口或阀口处液流形成高速射流，而造成该局部绝对压强下降，产生气穴。 2、泵入口处气穴 泵吸入不畅或泵吸入管过长，则其吸入管道中压降较大，此外泵安装过高，则泵入口处压强过低，而产生气穴。 泵前产生气穴的判断及防止措施可应用伯努利方程来讨论。 §6-3 孔口及机械中的气穴（空化）现象 一、气穴（空化）现象的物理实质 在某一温度下，流动液体中某点处的绝对压强下降到低于该液体在相应温度下的空气分离压时，液体中过饱和的溶解空气将突然迅速地分离出来，形成大量气泡混杂在液体中，使液流成为不连续状态。这种现象称为气穴现象。 三、气穴造成的危害 1、使流动性能变差； 2、产生振动和噪声； 3、产生局部高温，使液体加速变质； 4、产生气蚀（空蚀），造成机件破坏。 四、减小气穴破坏的措施 合理设计流动管路，避免产生局部高速和低压。 第七章 缝隙流动 缝隙流动状态：由于缝隙的水力直径较小，油液 的粘度较大， 因而缝隙中的流动一般呈层流状态。 常见的缝隙结构： 平行壁面缝隙 倾斜壁面缝隙 平行平板缝隙 圆环缝隙 倾斜平板缝隙 具有锥度的圆环缝隙 流体在缝隙中产生流动的原因： 1、由于缝隙两端存在压强差，液体在压强差 作用下产生流动。称为压差流。 2、由于构成缝隙的壁面之间具有相对运动， 粘性液体在剪切力的作用下产生流动。称 为剪切流。 §7-1 平行平板缝隙与同心环形缝隙 在求出缝隙中流速分布规律的基础上，讨论缝隙流量的计算，以便分析和找出减少泄漏的途径。 一、缝隙中的速度分布 考查平行平板缝隙中的一元、定常、平行流动。缝隙尺寸如图。B ? , l ? 。并 建立如图坐标系。 从缝隙液流中取出宽度为一个单位，长度为 dy，厚度为 dz 的流体单元。 列出其 y 方向的力平衡方程： pdz + ( ? + d? ) dy = ( p + dp )dz + ? dy 整理得： 由切应力表达: 得： 代入得： 得： 注意到 与 z 无关，则将上式对 z 积分两次 由边界条件确定积分常数： 1、当 z = 0 时 vy = 0 得 C2 =0 2、当 z = ? 时