1、.流动的分类:,非恒定流运动要素随时间变化,.流动的分类:,均 匀 流运动要素沿流程不变, 流线是平行的直线,非均匀流运动要素沿流程变化，流线不平行或非直线,渐变流特点:流线间夹角较小,边界变化平缓,急变流特点:流线间夹角较大,边界变化急剧,恒定流,非均匀流,(二)液体运动基本方程,2. 恒定总流能量方程,a动能修正系数,对渐变流断面 a =1.051.1 一般近似可取:1=2=1.0,(1) 能量方程应用条件：,恒定流，只有重力作用 不可压缩，渐变流断面 无流量和能量的出入,1) 选择基准面(便于确定Z）,2) 选计算断面(确定流速v， 满足渐变流断面条件),（3）能量方程的主要应用：,(a
2、)求解：平均流速，压强，作用水头,水头损失等,(b)文丘里流量计 (c)毕托管（流速仪） (d)水泵与虹吸管计算等,例1.,（1）从高处往底处流 （2）从压强大处流向压强小处 （3）从流速大处流向流速小处,例2：输水圆管全管路hw=3.5 m。已知 H=5m，h=1m，D=0.1m，d=0.05m, 求管中流量？ 若测压管到出口间的水头损失hw=0.2 m，求测压管高度h。,v1=0,p1=p2=0,=70.052 =0.0175m3/s,确定测压管高度h：建立33和22断面的能量方程,z3=h=1m,z2 =0, v2=4 v3,hw=0.2m, z3=1m,v3=v=1.75m/s,动量修
3、正系数，近似取=1.0,总流动量方程(投影式)：,v1,v2控制体进、出口断面流速,(1）恒定总流动量方程:,渐变流计算断面。,应用条件：,恒定总流；,不可压缩液体；,（2）动量方程应用注意事项：,(a)动量方程是矢量方程，要取控制体，建立坐标系,(b)正确标示作用在水体上的力，注意各流速和力矢量的投影方向及其正负号,（c)流出动量减去流入动量，未知力的方向可以假设,（3）动量方程的应用,求解固体边界的水流作用力,求解射流冲击力,求解水跃,例3.水平面上的弯管，已知11断面压强 p1=98KN/m2, v1=4m/s, d1=0.2m， d2 = 0.1m,转角=45不计水头损失，求水流对弯管
4、的作用力F？,取弯管轴线所在平面为基准面z1=z2=0 hw=0,说明2-2断面存在负压,(3)用动量方程求水流对弯管作用力F,P2x=P2 cos P2y=P2 sin,P1=p1 A1 P2=p2 A2,= -1983 N,=1547N,合力与水平方向夹角：,合力：,例4. 平底河道上设一弧形闸门，闸前水深为H，闸下收缩水深为hc，闸门段水头损失为闸前断面流速水头的1.2倍。 求水流对闸门的作用力F（床面摩阻力不计）,解: (1) 连续方程,(2) 利用能量方程求p2,Q=v1A1=v1BH,(3) 用动量方程求水流对弧形闸门的作用力,X方向的动量方程:, Rx= P1 - P2 -Q (v2-v1),P1-P2-Rx=Q (v2-v1),水流对弧形闸门的作用力F与RX大小相等,方向相反。,
