1、1,1.3.4 总能量衡算和机械能衡算方程一、机械能衡算方程习题课,幻灯片3目录,第一章 流体流动原理及应用,2,一、机械能衡算方程,1.3.4 总能量衡算和机械能衡算方程,能量：运动着的流体涉及的能量形式有,内能、 动能、 位能 热 功,总能量：,J/kg,静压能 = p /,4,层流时，=0.5；湍流时， =1,工程上以湍流多见，且动能u2/2项与其他机械能项相比数值较小，故可近似取1，于是,对理想流体：黏度为0,5,对实际流体：黏度不为0，上式修正为：,6,机械能衡算方程（柏努利方程）讨论：,（1）适用条件：不可压缩、连续、均质流体、等温流动,-静力学方程,柏努利方程的应用,管内流体的流
2、量；输送设备的功率；管路中流体的压力；容器间的相对位置等。,利用柏努利方程与连续性方程，可以确定：,8,习题课,使用机械能衡算方程时，应注意以下几点：,控制体的选取：,控制体内的流体必须连续、均质； 有流体进出的那些控制面（流通截面）应与流动方向相垂直，且已知条件最多； 包含待求变量。,压力,用绝压或表压均可，但两边必须统一。,必须与地面平行；宜于选取两截面中位置较低的截面；若截面不是水平面，而是垂直于地面，则基准面应选过管中心线的水平面。,基准水平面的选取,例1 轴功的计算,管道尺寸为1144mm， 流量为85m3/h， 水在管路中流动时的总摩擦损失为10J/kg（不包括出口阻力损失）， 喷头处压力较塔内压力高20kPa， 水从塔中流入下水道的摩擦损失可忽略不计。求泵的有效轴功率。,11,解：假设垂直小管中流体静止,例2 流向判断,喉径内径与水管内径之比为0.8。若忽略水在管中流动时的能量损失，试判断垂直小管中水的流向。,13,小管中的水自下而上流动。,Et2Et3,思考：小管多长时，水静止不动？,14,小管中的水自上而下流动,思考：若将垂直小管改为弯头小管，弯头迎着来流方向，如图所示，试判断此时弯头小管中水的流向。,Et2Et3,
