第五章流体动力学(伯努利方程二)-流体力学



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1、5.7.1 伯努利方程实验5.7.2 伯努利方程的工程应用一、方程应用的条件一、方程应用的条件(1)定常不可压缩流体)定常不可压缩流体(2)过水断面选择在缓变流段)过水断面选择在缓变流段(两断面之间可以是急变流)(两断面之间可以是急变流)(3)基准面可任取一水平面)基准面可任取一水平面(4)z1 、z2计算点可取管轴线上计算点可取管轴线上(5)两计算断面间无能量输入或输出)两计算断面间无能量输入或输出有能量输入时有能量输入时 E两断面间输入或输出的能量两断面间输入或输出的能量lhgVpzEgVpz222222221111oo1. 皮托管皮托管(测速管测速管)原理原理2.文德里流量计(用以测量管
2、道内流量)文德里流量计(用以测量管道内流量)设理想流体,设理想流体,hl=0任选任选00基准面,基准面,取取11,22断面,断面,计算点取轴线上计算点取轴线上gVpzgVpz222222221111gVVpzpz2)()(21222211h由连续性方程由连续性方程 流量流量 k流量系数流量系数2112AAVV hgAAV2 1)(22121hgAAV21)(12211 hAAgAAVQ1)(2221111hk gVVh22122提问:若使用U形管水银差压计,两断面测压管水头差如何计算?答案:答案:hpzpzm)()()(2211hm) 1(3. 孔板流量计原理孔板流量计原理4.对气体使用伯努利
3、方程对气体使用伯努利方程例:某轴流式风机直径例:某轴流式风机直径D=0.3 m,U型管测液为水,空气型管测液为水,空气 a=1.2kg/m3,h=0.15m , 求风机的风量?求风机的风量?解:以过轴线水平面为基准解:以过轴线水平面为基准 列列11,22面方程面方程0, 0,11lahVpplaaahVpVp22222211aappV2222awhawhV22smm/5 .492 . 115. 0980025. .虹吸管虹吸管例:求虹吸管出口流速和最高例:求虹吸管出口流速和最高点点S处的压力处的压力解解: :(1 1)以管出口面为基准,以管出口面为基准, 列列0-0,1-10-0,1-1面伯努
4、利方程面伯努利方程gvpzgvpz2221112000212ghv h1h2s0101v10,01020vppphza(2 2)以液面为基准)以液面为基准, ,列列0-0,S-S0-0,S-S 面方程面方程22ghvsgvphpssa200211vvsS S面真空度面真空度21hhppsah1h2s0101v1s例题:物体绕流,上游无穷远处流速为例题:物体绕流,上游无穷远处流速为u=4.2m/s,压强,压强为为p=0的水流受到物体的阻碍,在的水流受到物体的阻碍,在s点流速变为零,压强点流速变为零,压强升高,称升高,称s点为滞点或驻点。求点为滞点或驻点。求s点处压强。点处压强。解:列通过解:列通
5、过s点的流线上伯努利方程点的流线上伯努利方程supgupzgupzsss2222guguppss222208 . 922 . 402OH902m.Paps88309 . 098009 . 0动能在驻点处转换为压力能动能在驻点处转换为压力能例题:在例题:在D=150mm的水管中,装一带水银差压计的毕托的水管中,装一带水银差压计的毕托管,测量管轴处的流速,管中水流均速管,测量管轴处的流速,管中水流均速v为管轴处流速为管轴处流速u的的0.84倍,如果倍,如果1、2两点很近,求水管流量。两点很近,求水管流量。解:列解:列1、2两点伯努利方程两点伯努利方程12u1= umaxhgupzgupzww22222221110, 02max121uuuzzwppgu12max212u1= umaxhhh)hh(ppwMw12hhhwpp12hwwMhguwwM2max02. 06 .128 . 92sm/22. 2smuv/87. 122. 284. 084. 0maxsLsmAvQ/33/033. 087. 1415. 032h