质量为m流体的位能=mgZ[J] 单位质量流体的位能=gZ[J1kg] ③动能:流体以一定的流速流动而具有的能量。 质量为m,流速为u的流体所具有的动能=之mu(J) 单位质量流体所具有的动能)2(J/kg) ④静压能(流动功) 通过某截面的流体具有的用于克服压力功的能量
质量为m流体的位能 = mgZ J 单位质量流体的位能 = gZ J kg / ③动能:流体以一定的流速流动而具有的能量。 质量为m,流速为u的流体所具有的动能 1 2 ( ) 2 = m J u 单位质量流体所具有的动能 ( / ) 2 1 2 = u J k g ④静压能(流动功) 通过某截面的流体具有的用于克服压力功的能量
质量为、体积为V的流体在截面处所具有的压力 F=PA 流体通过截面所走的距离为 I=VIA 流体通过截面的压力做的功(静压能)一F1 → pv(J) 单位质量流体所具有的静压能=P加=Pw[J/kg] 单位质量流体本身所具有的总能量为: U+=u+po[J/kg]
质量为m、体积为V的流体在截面处所具有的压力 流体通过截面所走的距离为 流体通过截面的压力做的功(静压能) = Fl V pA A = pV J( ) 单位质量流体所具有的静压能 m V = p = p J kg / 单位质量流体本身所具有的总能量为 : 1 2 / 2 U gz u p J kg + + + F = pA l =V / A L F
2)系统与外界交换的能量 ①热: 设单位质量流体通过该过程中所吸的热为:qcJ/kg: 质量为m的流体所吸的热=mqeJ。 当流体吸热时q为正,流体放热时q为负。 ②功: 单位质量通过该过程中接受的功为:WJ/kg 质量为m的流体所接受的功=mVeJ 流体接受外功时,W为正,向外界做功时,W为负。 流体本身所具有能量和热、功就是流动系统的总能量
设单位质量流体通过该过程中所吸的热为:qe [J/kg]; 质量为m的流体所吸的热=mqe [J]。 当流体吸热时qe为正,流体放热时qe为负。 ①热: 2)系统与外界交换的能量 ②功: 单位质量通过该过程中接受的功为:We [J/kg] 质量为m的流体所接受的功= mWe[J] 流体接受外功时,We为正,向外界做功时,We为负。 流体本身所具有能量和热、功就是流动系统的总能量
3)总能量衡算 衡算范围:截面1-1'和截面2-2'间的管道和设备。 衡算基准:1kg流体。 取0-0为基准水平面,截面1-1'和截面 2-2'中心与基准水平面的距离为Z1,Z2 设1-1'截面的流体流速为u1,压强为P1, 截面积为A1,比容为V; 1一换热器 2一-泵 截面2-2'的流体流速为u2,压强为P2, 截面积为A2,比容为V2
3)总能量衡算 取o-o’为基准水平面,截面1-1’和截面 2-2’中心与基准水平面的距离为Z1,Z2。 设1-1’截面的流体流速为u1,压强为P1, 截面积为A1,比容为ν1; 截面2-2’的流体流速为u2,压强为P2, 截面积为A2,比容为v2。 衡算范围:截面1-1’和截面2-2’间的管道和设备。 衡算基准:1kg流体。 O O’
对于稳态流动系统:∑输入能量=∑输出能量 输入能量=U,+g乙,++P,y+Q。+m 2 2 2 输出能量=U2+8乙2+3+P22 2 一换热器 2一泵 2 gZ+2+P+9。+W。=U2+g☑ 2 -+P2V2 令△U=U,-U 8△Z=8Z2-8Z1 △u2 2 2 2 A(pv)=P2V2-Piv a+8a7++a(pm)=0,+形 一稳定流动过程的总能量衡算式
对于稳态流动系统:∑输入能量=∑输出能量 Σ输入能量 2 1 1 1 1 1 2 e e u = + + + + + U gZ p v Q W 2 2 2 2 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 p v u p v q W U gZ u U + gZ + + + e + e = + + + 令U =U2 −U1 gZ = g Z2 − g Z1 2 2 2 2 1 2 2 2 u u u = − ( ) 2 2 1 1 p v = p v − p v ( ) 2 2 e e u U g Z p Q W + + + = + ——稳定流动过程的总能量衡算式 Σ输出能量 2 2 2 2 2 2 2 p v u = U + gZ + +