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例题1-10 管内流速0.5m/s,总压头损失为1.2m液柱,塔内为大气压。问:储槽液面与塔入口处的高度为多少? 流体静力学原理 1.U 2.液位高度的测量 3.液封高度的计算 流动的流体: 西气东输工程: 流量 流速 稳态流动 体积流量 单位时间内流过任一流通截面的流体体积称为体积流量。 是一种瞬时特性,不是一段时间的积累量。 质量流量 管的截面积,与流动方向垂直 平均流速 质量流速 气体体积受压力影响大时,使用质量流速更方便 管径小,材料费低;但流速高,阻力增大,动力消耗大,操作费用高。 采用低流速,操作费用低;但管径大,管路材料费高。 适宜的流速需综合考虑,根据经济情况决定。 圆管: 一定流量需求下: I 非稳态流动 II 稳态流动 同一位置的流体的流速或其它物理量不随时间变化 同一位置的流体的流速或其它物理量随时间的变化而发生变化 稳态流动 非稳态流动 工业生产除了开车、停车流体是非稳态,其它时间都是稳态流动 P19例1-6, 用Ф115mmx5mm的钢管输送压力为202.6kPa,温度120℃的空气。已知空气在标况下的流量是630m3/h,求空气在管内的流速和质量流速。 例1-7 安装一根输水量为30m3/h的管路,试选择合适的管径。 质量守恒 连续性方程 稳态流动,质量守恒: 入=出 不可压缩流体: 以1s为基准: 推广到任意截面: 质量流量不变; 体积流量不变。 连续性方程 稳态流动 稳态流动,不可压缩流体。 动量定理推导出 伯努利方程 在x方向上对微元段受力分析: (1)两端面所受压力分别为 及 (2)重力的分量 故合力为 流体动量变化率: 动量原理: ——伯努利方程式 对于不可压缩流体,上式积分,得: (1) 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化 等于所受合力: 所以: ——单位质量流体所具有的位能,J/kg; ——单位质量流体所具有的静压能,J/kg ;