第一节-流体力学基础知识学习教案

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1、会计学1第一节第一节-流体力学流体力学(li t l xu)基础知识基础知识第一页，共69页。VMVG第1页/共69页第二页，共69页。gVgMVG第2页/共69页第三页，共69页。第3页/共69页第四页，共69页。第4页/共69页第五页，共69页。第5页/共69页第六页，共69页。第6页/共69页第七页，共69页。TRP第7页/共69页第八页，共69页。第8页/共69页第九页，共69页。PaPplim0( N/m2 )第9页/共69页第十页，共69页。2.静压强的单位从压强的定义出发(chf): 力/面积 国际单位: N/m2 (以符号Pa表示)用大气压的倍数表示: 国际单位: 标准大气压

2、1标准大气压=101325Pa=1.01325bar(巴)第10页/共69页第十一页，共69页。第11页/共69页第十二页，共69页。00pPhGApPGP0phgp0pghpp0第12页/共69页第十三页，共69页。apapapgh第13页/共69页第十四页，共69页。第14页/共69页第十五页，共69页。第15页/共69页第十六页，共69页。hhgpphgghpghpHgBAHgBA6 .12) 1(21注：水银(shuyn)的密度是13.6g/cm3第16页/共69页第十七页，共69页。B第17页/共69页第十八页，共69页。第18页/共69页第十九页，共69页。00第19页/共69页第

3、二十页，共69页。部分，用Pk表示。即：n Pk = Pa - P = -P第20页/共69页第二十一页，共69页。C0.4个大气压 D0.6个大气压D第21页/共69页第二十二页，共69页。密度为800kg/m3，当地大气压为100kPa) A3kPa B23.5kPa C102.4kPa D123.5kPaDD第22页/共69页第二十三页，共69页。第23页/共69页第二十四页，共69页。第24页/共69页第二十五页，共69页。天然河天然河流流第25页/共69页第二十六页，共69页。注意：自然界中都是非恒定注意：自然界中都是非恒定(hngdng)流，工程中取为恒定流，工程中取为恒定(hng

4、dng)流。流。 第26页/共69页第二十七页，共69页。第27页/共69页第二十八页，共69页。第28页/共69页第二十九页，共69页。第29页/共69页第三十页，共69页。第30页/共69页第三十一页，共69页。第31页/共69页第三十二页，共69页。第32页/共69页第三十三页，共69页。uvvQQv 第33页/共69页第三十四页，共69页。2、非恒定流，以下对于流线和迹线的正确说法是( )。A.流线和迹线正交B.流线和迹线重合C.流线曲线上任意一点的速度矢量与曲线相切D.流线越密速度越小B C 第34页/共69页第三十五页，共69页。A1dA1u11212dQu2A2dA2222111

5、222111dddtdddAuAuAutAu恒定流中一个控制体：过水断面(dun min)1过水断面(dun min)2，以及两个断面(dun min)之间的边壁与液体之间的交界面。从过水断面(dun min)1上取一微小流束，符号如图。第35页/共69页第三十六页，共69页。A1dA1u11212dQu2A2dA22221112211222111ddvAvAQQAuAu将上式沿总流过水断面(dun min)进行积分 质量(zhling)流量的连续性方程 第36页/共69页第三十七页，共69页。A1dA1u11212dQu2A2dA2221121AvAvQQ当流体不可压缩(y su)，流体的密

6、度不变。体积流量(liling)的连续性方程 第37页/共69页第三十八页，共69页。12212211221121AAvvvAvAQQAuAuQQQAAQ dddd 流量一定时，断面平均流速(li s)与断面面积成反比。在过水断面积小的地方流速(li s)大；过水断面面积大的地方流速(li s)小。管道越粗，流速(li s)越小，管道细，流速(li s)越大。v1v3v2第38页/共69页第三十九页，共69页。C第39页/共69页第四十页，共69页。1122Z1Z2v1v2p2hw1-221222222111122hgvgpzgvgpz-恒定(hngdng)总流实际液体的能量方程（伯努里方程式

7、）p1四、恒定(hngdng)流能量方程式（一）恒定(hngdng)总流实际液体的能量方程总水头总水头(shutu)=重力水头重力水头(shutu)+静压水头静压水头(shutu)+动压水头动压水头(shutu)第40页/共69页第四十一页，共69页。21,zz21,ppgvgv2,222221121h补充：重力(zhngl)水头跟高度有关，静压水头跟压强有关，动压水头跟流体流速有关。第41页/共69页第四十二页，共69页。能，又称动能。n水头损失：流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失称为水头损失。产生水头损失的原因有内因和外因两种，外界对水流的阻力(zl)是产生水头损失的主要外因，液体的

8、粘滞性是产生水头损失的主要内因，也是根本原因。第42页/共69页第四十三页，共69页。gvgpz221111AB第43页/共69页第四十四页，共69页。D第44页/共69页第四十五页，共69页。图6-16所示一高压喷嘴(pnzu)，喷嘴(pnzu)出口断面1-1的平均流速为10m/s,喷至2-2断面的平均流减少为1m/s,不计水头损失，则喷射高度H为（ ）m。A.4.54 B.3.25 C.5.05 D.6.22A.4.54 B.3.25 C.5.05 D.6.22C C第45页/共69页第四十六页，共69页。再由伯努利方程在水平管中的应用，管的最细处的压强为：P2=0.85105 Pa小于大

9、气压强1.01105Pa，所以水不会流出来。第46页/共69页第四十七页，共69页。第47页/共69页第四十八页，共69页。2122221122hgvpgvp(二二)实际气体总流的能量实际气体总流的能量(nngling)方程式方程式第48页/共69页第四十九页，共69页。第49页/共69页第五十页，共69页。jfhhh21第50页/共69页第五十一页，共69页。第51页/共69页第五十二页，共69页。2000dvRe2000dvRe第52页/共69页第五十三页，共69页。12Re2ReX第53页/共69页第五十四页，共69页。vwQ 2000223700Re/255vdscmv第54页/共69

10、页第五十五页，共69页。第55页/共69页第五十六页，共69页。gvdlhf22Re64df Re,第56页/共69页第五十七页，共69页。第57页/共69页第五十八页，共69页。gvhj22gvgvdlhhhjfw2222第58页/共69页第五十九页，共69页。第59页/共69页第六十页，共69页。第60页/共69页第六十一页，共69页。第61页/共69页第六十二页，共69页。2000223700Re/255vdscmwQvmgvdlhdf77.2720419. 0021. 023 . 0第62页/共69页第六十三页，共69页。第63页/共69页第六十四页，共69页。（1 1）进口处）进口处

11、进口损失：查局部水头损失系数表得直角进口损失：查局部水头损失系数表得直角(zhjio)(zhjio)进口进口 ，则：，则：其中其中0.51?1122111v051. 06 .1942. 15 . 02AQmgvhj第64页/共69页第六十五页，共69页。（2 2）缩小处）缩小处缩小损失：根据缩小损失：根据 查局部查局部(jb)(jb)水头损失系数表，得：水头损失系数表，得：694. 021212ddAAmgvhAAj032. 06 .1904. 2513. 02153. 0)694. 01 (5 . 015 . 022222122第65页/共69页第六十六页，共69页。（3 3）闸阀处）闸阀处由平板由平板(pngbn)(pngbn)闸阀的开度闸阀的开度a/d=0.5a/d=0.5，查局部水头损失系数表得，查局部水头损失系数表得（4 4）总的局部水头损失）总的局部水头损失mgvhj437. 06 .1904. 2513. 022223306. 23?mhhhhjjjj520. 0321第66页/共69页第六十七页，共69页。l v=Q/A=1m/sB第67页/共69页第六十八页，共69页。1215 . 0AA第68页/共69页第六十九页，共69页。