第4次课 传热.pptVIP

* * 3.流体定态流动过程的能量恒算——柏努力方方程 1、连续性方程 （3-19） 对不可压缩性流体，ρ=常数 圆形管道： (3-20) （3-22） 2、机械能衡算式 机械能衡算式应用于理想流体 （3-21c） 3、柏努力方程式 柏努力方式应用于静止流体 （3-23a） （3-23b） 4、流体的静力学方程式 应用柏努利方程的注意事项： （2）截面的选取： （1）根据题意画出流动系统的示意图，标明流体的流动 方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡算范围； 与流体的流动方向相垂直； 两截面间流体应是定态连续流动； 截面宜选在已知量多、计算方便处。 4. 流体流动规律的应用举例 （3）定基准面： 必须与地面平行； 宜于选取两截面中位置较低的截面； 若截面不是水平面，而是垂直于地面，则基准 面应选管中心线的水平面。 （4）要使用一致的单位，最好先把有关的数据转 化为SI单位制后再计算。 （5）大容器中速度可视为零。 （6）所取得截面处不能有急变流，但所取的两截面 之间有急变流是允许的。 例：水从高位槽通过虹吸管流出，其中，h=8m,H=6m。 设槽中水面保持不变，不计流动阻力损失。试求管出口 处水的流速和虹吸管最高处水的压力。 或 应用举例 （1）管道流速确定（例3-1） （2）容器相对位置的确定（例3-2 ） （3）送料用压缩空气的压力的确定（例3-3 ） （4）流体输送设备所需功率的确定（例3-4 ） （1）U形管压力计 设指示液的密度为ρi,被测流体的密度为ρ。 A与A′面为等压面，即PA=PA′ 整理得 3.3 流体压力和流量的测量 3.流体压力的测量 若被测流体是气体， 讨论： ①U形压差计可测系统内两点的压力差，当将U形 管一端与被测点连接、另一端与大气相通时，也 可测得流体的表压或真空度； ②指示液的选取： 指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应； 其密度要大于被测流体密度。 应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。 （2）倒置U形管压力计 见书中 图3-9倒置U形管压力计 指示液密度小于被测流体密度， 如空气作为指示剂 3.微差压力计 适用于压差较小的场合。 密度接近但不互溶的两种指示液 A和C( ρA﹥ρC); 扩大室内经与U形管内径之比 应大于10。 （3-26） 例： 如附图所示，蒸汽锅炉上装一复式压力计，指示液为 水银，两U形压差计间充满水。相对于某一基准面，各指示 液界面高度分别为 Z0=2.1m，Z2=0.9m， Z4=2.0m，Z6=0.7m， Z7=2.5m。 试计算锅炉内水面上方 得蒸汽压力。 （1）孔板流量计 2.流体流量的测量 在1-1′截面和2-2′截面间列柏努利方程， 暂不计能量损失 问 题： ①实际有能量损失； ②缩脉处A2未知 解决方法：用孔口速度uo替代缩脉处速度u2，引入 校正系数C 由连续性方程 则 体积流量 质量流量 C0——流量系数（孔流系数） S0——孔面积 （3）文丘里（Venturi )流量计 属差压式流量计； 能量损失小，造价高。 （4）转子流量计 从转子的悬浮高度 直接读取流量数值。 在1-1′和0-0′截面间列伯努利方程 由连续性方程 体积流量： （3-32）