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1、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案四、流體穩(wěn)定流動時(shí)的能量衡算柏努利方程1流體流動時(shí)所具有的機(jī)械能(1)位能:由于流體幾何位置的高低而決定的能量。位能是一個(gè)相對值,其大小隨所選基準(zhǔn)水平面的位置而定。kg流體的位能 J; 1kg流體的位能 J/kg1N流體的位能 J/N(2)動能:由于流體有一定流速而具有的能量。kg流體的動能 J; 1kg流體的動能 J/kg1N流體的動能 J/N(3)靜壓能:流體克服截面上的壓力而作的功,即由于流體有一定靜壓力而具有的能量。 kg流體的靜壓能 J; 1kg流體的靜壓能 J/kg1N流體的靜壓能 J/Nkg流體的總機(jī)械能為: J; 1kg流體的總機(jī)械能為: J/kg1
2、N流體的總機(jī)械能為: J/N(4)外加能量:1kg流體從輸送機(jī)械所獲得的機(jī)械能。用表示,單位為J/kg。1N流體的外加能量 J/N(5)損失能量(阻力損失):1kg流體克服兩截面間各項(xiàng)阻力所消耗的能量。用表示,單位為J/kg。1N流體的損失能量 J/N2流體穩(wěn)定流動時(shí)的能量衡算柏努利方程如圖所示,按照能量守恒及轉(zhuǎn)化定律,輸入系統(tǒng)的總機(jī)械能必須等于由系統(tǒng)中輸出的總能量。以單位質(zhì)量(1Kg)流體為衡算基準(zhǔn): J/kg 實(shí)際流體的柏努利方程式3.柏努利方程的分析及討論(1)若輸送無黏性、流動時(shí)不產(chǎn)生摩擦阻力的理想流體時(shí), 且 理想流體的柏努利方程式理想流體進(jìn)行穩(wěn)定流動時(shí),在管路任一截面的流體總機(jī)械能是一個(gè)常數(shù),流體在不同截面間各種機(jī)械能的形式可以互相轉(zhuǎn)化。 常數(shù) (2)若 且 即流體自然流動 流體自然流動時(shí)只能從機(jī)械能較高的截面流向機(jī)械能較低的截面。(3)若流體靜止 ,且 或 流體靜力學(xué)基本方程式(4)若以單位重量(1N)流體為衡算基準(zhǔn): m流體柱式中各項(xiàng)單位為:,其物理意義為:每牛頓重量的流體所具有的能量,通常將其稱為壓頭。:位壓頭; :動壓頭; :靜壓頭;:外加壓頭; :損失壓頭。(5)以單位體積流體為衡算基準(zhǔn): Pa 式中各項(xiàng)單位為:即單位體積不可壓縮流體所具有的能量。(6)輸送機(jī)械的有效功率及效率有效功率 W效率 (7)對于氣體,當(dāng)時(shí),仍可使用。式中的
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