1、1、流量：、流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過任意截面的物質(zhì)量稱為流量。（1）體積流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流經(jīng)管路任意截面的流 體體積。Vsm3/s 或m3/h（2）質(zhì)量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的 流體質(zhì)量。mkg/s或kg/h兩者關(guān)系：ms=Vs第二節(jié)第二節(jié) 流體流動(dòng)的基本方流體流動(dòng)的基本方 程程一、流量與流速一、流量與流速2、流速、流速 （1）流速（平均流速）單位時(shí)間內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離。AVusm/s（2）質(zhì)量流速單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道單位截面積的流體質(zhì)量。uAVAmGsskg/(m2s) 流量與流速的關(guān)系：ms=Vs=uA=GA3、管徑的估算、管徑的估算 對(duì)于圓形管道：uVds4流量一般由

2、生產(chǎn)任務(wù)決定。流速選擇：ud設(shè)備費(fèi)用u流動(dòng)阻力動(dòng)力消耗操作費(fèi)用常用流體適宜流速范圍：水及一般液體 13m/s黏度較大的液體 0.51m/s低壓氣體 815m/s壓力較高的氣體 1525m/s穩(wěn)定流動(dòng)：各截面上的溫度、壓力、流速等物理量?jī)H隨 位置變化，而不隨時(shí)間變化；不穩(wěn)定流動(dòng)：流體在各截面上的有關(guān)物理量既隨位置 變化，也隨時(shí)間變化。),(,zyxfupT),(,zyxfupT二、穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)二、穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng) 對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)，在管路中流體沒有增加和漏失的情況下：21ssmm222111AuAu推廣至任意截面常數(shù) uAAuAums222111連續(xù)性方程連續(xù)性方程2211ssVV三

3、、穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量守恒三、穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量守恒連續(xù)性方程連續(xù)性方程不可壓縮性流體，=常數(shù)圓形管道：2121221ddAAuu即不可壓縮流體在管路中任意截面的流速與管內(nèi)徑的平方成反比。? uAAuAums2211常數(shù)例1-1 如附圖所示，管路由一段894mm的管1、一段1084mm的管2和兩段573.5mm的分支管3a及3b連接而成。若水以910-3 m/s的體積流量流動(dòng)，且在兩段分支管內(nèi)的流量相等，試求水在各段管內(nèi)的速度。 1、內(nèi)能：、內(nèi)能：貯存于物質(zhì)內(nèi)部的能量。1kg流體具有的內(nèi)能為U(J/kg)。2、位能、位能：流體受重力作用在不同高度所具有的能量。1kg的流體所具有的位能為zg(J/

4、kg)。3、動(dòng)能：、動(dòng)能：因流體運(yùn)動(dòng)而具有的能量。 1kg的流體所具有的動(dòng)能為)/(212kgJu4、靜壓能：、靜壓能：pVAVpAFl靜壓能1kg的流體所具有的靜壓能為)/(kgJpmpV四、總能量恒算四、總能量恒算5、熱：、熱：換熱器向1kg流體提供的熱量為qe(J/kg)6、外功（有效功）、外功（有效功）1kg流體從流體輸送機(jī)械所獲得的能量為We(J/kg)eeqWpugzU112111212222221pugzU以上能量形式可分為兩類：機(jī)械能：位能、動(dòng)能、靜壓能及外功，可用于輸送流體； 內(nèi)能與熱：不能直接轉(zhuǎn)變?yōu)檩斔土黧w的能量。 1、以單位質(zhì)量流體為基準(zhǔn)、以單位質(zhì)量流體為基準(zhǔn)假設(shè) 流體不

5、可壓縮， 則1=2 流動(dòng)系統(tǒng)無熱交換， 則qe=0 流體溫度不變， 則U1=U2實(shí)際流體流動(dòng)時(shí)有能量損失。設(shè)1kg流體損失的能量為Wf (J/kg)。五、實(shí)際流體的機(jī)械能衡算五、實(shí)際流體的機(jī)械能衡算feWpugzWpugz222212112121式中各項(xiàng)單位為J/kg。2、以單位重量流體為基準(zhǔn)：、以單位重量流體為基準(zhǔn)：（1） 將（1）式各項(xiàng)同除重力加速度g：gWgpguzgWgpguzfe2222121122gWhgWHffee，令fehgpguzHgpguz2222121122（2）式中各項(xiàng)單位為mNJkgNkgJ/z位壓頭動(dòng)壓頭gu22靜壓頭gpHe外加壓頭或有效壓頭。hf壓頭損失總壓頭3

6、、以單位體積流體為基準(zhǔn)、以單位體積流體為基準(zhǔn)將（1）式各項(xiàng)同乘以：feWpugzWpugz222212112121feppugzWpugz222212112121式中各項(xiàng)單位為J/kgkg/m3=J/m3=PaPf壓力損失或壓力降理想流體是指流動(dòng)中沒有摩擦阻力的流體。2222121122puzpugz（4）gpguzgpguz2222121122（5）伯努力方程式六、理想流體的機(jī)械能衡算六、理想流體的機(jī)械能衡算（1）沒有外加功的理想流體，流動(dòng)系統(tǒng)中任意截面上 的機(jī)械能總和為常數(shù)，即常數(shù)puzgE22常數(shù)gpguzE22gpguzgpguz22221211222222121122puzpugz七

7、、機(jī)械能衡算式的意義七、機(jī)械能衡算式的意義22upzg、其中 某截面上單位質(zhì)量流體所具 有的位能、動(dòng)能和靜壓能；We、Wf在兩截面間單位質(zhì)量流體獲得或 消耗的能量。eseWmN 有效功率：eNN 軸功率：（2）有外功加入，而且計(jì)入能量損失，則兩截面 上的機(jī)械能總量之差為feWWEEE12puzgE22（3）沒有外功加入的靜止流體 We=0，u=0，Wf=02211pgzpgz結(jié)論：結(jié)論：流體靜力平衡是流體流動(dòng)的一種特殊形式。（4）柏努力方程式適用于不可壓縮性流體。對(duì)于可壓縮性流體仍可用該方程計(jì)算，但式中的密度應(yīng)以兩截面的平均密度m代替。應(yīng)用柏努利方程的注意事項(xiàng)：應(yīng)用柏努利方程的注意事項(xiàng)：（2）截面的選取：（1）根據(jù)題意畫出流動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，標(biāo)明流體的流動(dòng) 方向，定出上、下游截面，明確流動(dòng)系統(tǒng)的衡算范圍；與流體的流動(dòng)方向相垂直；兩截面間流體應(yīng)是定態(tài)連續(xù)流動(dòng)；截面宜選在已知量多、計(jì)算方便處。（3）定基準(zhǔn)面：必須與地面平行；宜于選取兩截面中位置較低的截面；若截面不是水平面，而是垂直于地面，則基準(zhǔn)面應(yīng)選管中心線的水平面。（4）要使用一致的單位，最好先把有關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 化為SI單位制后再計(jì)算。