将热力学第一定律应用于此稳定流动体系,得:E,+p,V,+mgZ,+mu,2/2+Q+W=E,+p2V,+mgZ,+mu,2/ 2以单位质量(1kg)流体为基准,则:ej+p,Vi+gZ,+u,2/2+q+w= e+p2 V2+gZ,+u,2/ 2或h,+gZ,+u2/2+q+w=h,+gZ,+u2/2或q+w=Ah+gZ+△u?/2上式称为稳定流动总能量方程式
将热力学第一定律应用于此稳定流动体系,得: E1+p1 V1+mgZ1+mu1 2 / 2+Q+W = E2+p2 V2+mgZ2+mu2 2 / 2 以单位质量(1kg)流体为基准,则: e1+p1 v1+gZ1+u1 2 / 2+q+w = e2+p2 v2+gZ2+u2 2 / 2 或 h1+gZ1+u1 2 / 2+q+w= h2+gZ2+u2 2 / 2 或 q+w=Δh+gΔZ+Δu2 / 2 上式称为稳定流动总能量方程式
4.2稳定流动体系能量方程(柏努利方程)对于单纯的流动问题,q-0,e-e,-ZL(称为能量损失,也称流动阻力),若流体不可压缩(v=V,=1/p),则有:gZ,+p/p+u,2/2+w=gZ+p2/p+u,2/2+ZL或w-L,=g++ (J/kg)2D该式也称柏努利方程式中:w-对1kg流体所做的有效功,J/kgZLr从1-1·截面到2-2·截面的能量损失,J/kg。;,官路固是=(a)AzFz2-z1,两截面高差,m;Ap=P2-Pi,两截面压强差,Pa;Au?=u-u,两截面流速的平方差,J/kg。若柏努利方程两端同除g(即以单位重量流体为基准),得:H。-Eh, =Az+ + Au*pg2g式中:H。=w/g-泵所提供的压头(扬程),m;ZhZL/g-压头损失,m
◼ 4.2 稳定流动体系能量方程(柏努利方程) 对于单纯的流动问题,q=0,e2 -e1=∑Lf (称为能量损失,也 称流动阻力),若流体不可压缩(v1=v2 =1/ρ),则有: gZ1+p1 /ρ+u1 2 /2+w= gZ2+p2 /ρ+u2 2 /2+∑Lf 或 (J/kg) 该式也称柏努利方程。 式中:w-对1kg流体所做的有效功,J/kg; ∑Lf -从1-1,截面到2-2,截面的能量损失,J/kg。; Δz=z2 -z1,两截面高差,m ; Δp=p2 -p1,两截面压强差,Pa; Δu2=u2 2 -u1 2 ,两截面流速的平方差,J/kg。 若柏努利方程两端同除g(即以单位重量流体为基准),得: 式中:He=w/g-泵所提供的压头(扬程),m; ∑hf=∑Lf /g-压头损失,m
应用柏努利方程解题要点:根据题意定出上游1-1·截面和下游2-2·截面:1两截面均应与流动方向垂直,并且两截面间的2)流体必须是连续的。所求的未知量应在截面上或在两截面之间。某些截面上的u可看作零:水塔,水池,储罐,河面,水井等。对水平管道以管道中心线计算位能。方程中的各项均须使用SI制。对于压强而言3即可同时用绝压,也同时用表压,此时注意表压=-真空度
应用柏努利方程解题要点: 1) 根据题意定出上游1-1,截面和下游2-2,截面; 2) 两截面均应与流动方向垂直,并且两截面间的 流体必须是连续的。所求的未知量应在截面上 或在两截面之间。某些截面上的u可看作零:水 塔,水池,储罐,河面,水井等。对水平管道, 以管道中心线计算位能。 3) 方程中的各项均须使用SI制。对于压强而言, 即可同时用绝压,也同时用表压,此时注意: 表压=-真空度
4.3柏努利方程的应用由可得:W=gAz+Ap/+Au?/2+f(u)1(1) (2) (3) (4)因此,应用柏努利方程(有时加上其他方程如连续性方程)可以确定:(1)输送设备的功(功率);(2)设备(容器)间的相对位置:(3)管路中某处流体的压强(4)管道中流体的流速(流量)输送设备的有效功率N轴功率N由下式计算:N=ww,-H.gw,(W)(w)N=N./n1一输送设备的效率
◼ 4.3柏努利方程的应用 由 可得: w =gΔz+Δp/ρ+[Δu2 /2+f(u)] (1) (2) (3) (4) 因此,应用柏努利方程(有时加上其他方程如连续性方程) 可以确定: (1)输送设备的功(功率); (2)设备(容器)间的相对位置; (3)管路中某处流体的压强; (4)管道中流体的流速(流量)。 输送设备的有效功率Ne、轴功率N由下式计算: Ne=wws=He gws (W) N=Ne /η (W) η—输送设备的效率
(1)确定输送设备的有效功率例1-1用泵将贮液池中常温下的清水2(黏度为1×10-3Pa.s密度为1000kg/m3)送至吸收塔顶部,贮液池水面维持恒定,各部分的24m相对位置如图所示。输水管为直径@76×3mm的无缝钢管,排出管出口喷头连接处的压强为6.15×104Pa(表压)送水量为34.5m2/h,管路的总能量损失为119.3J/kg求泵的有效功率
(1)确定输送设备的有效功率 例1-1用泵将贮液池 中常温下的清水 (黏度为1×10-3Pa.s, 密度为1000kg/m3)送至 吸收塔顶部,贮液池水 面维持恒定,各部分的 相对位置如图所示。输 水管为直径Ф76×3mm的 无缝钢管,排出管出 口喷头连接处的压强为 6.15×104Pa(表压), 送水量为34.5m3/h,管路 的总能量损失为119.3J/kg 求泵的有效功率