第一篇 第六章 流体力学基础知识.docx
- 文档编号:17636352
- 上传时间:2023-07-27
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:163.15KB
第一篇 第六章 流体力学基础知识.docx
《第一篇 第六章 流体力学基础知识.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第一篇 第六章 流体力学基础知识.docx(32页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第一篇第六章流体力学基础知识
第六章流体力学基础知识
流体力学是研究流体平衡和宏观运动规律,以及流体与所接触物体之间相互作用的力学特点,用以分析解决工程设计和使用中的实用问题。
液体和气体统称为流体。
流体的特征是具有流动性,即其抗剪和抗张的能力很小;无固定形状,随容器的形状而变化;在外力作用下其内部发生相对运动。
石油工业中处理的物料多数是流体。
运用流体力学的一般原理,研究设备中流体运动的规律及其对生产过程的影响,为石油工业诸学科提供理论基础,这就是流体力学的主要内容。
例如,了解、研究流体速度、压力、密度等在设备内的分布和随时间的变化以及处于流体中的物体,如推动流体运动的部件(搅拌桨叶等),悬浮颗粒(或液滴、气泡)与流体之间的相互作用等。
研究流体运动的规律,首先需要了解影响流体运动的基本因素。
这既包括流体本身的属性,也包括能容纳并使其流动的设备(如管道、塔器、容器、换热器、泵、鼓风机、压缩机等)的特性。
因此,不同的流动问题受不同的复杂因素的支配。
本章仅对石油工业中常遇到的流体力学问题加以概括地说明。
第一节流体运动概述
在石油工业生产中所处理的原料及产品,大多数是流体。
按照生产工艺的要求,制造产品时往往把它们依次输送到各设备内,进行化学反应或物理变化,制成的产品又常需要输送到储罐内储存。
过程进行的好坏,动力的消耗及设备的投资都与流体的流动状态密切相关。
一、流体的物理属性
流体的物理性质是流体运动状态变化的内因。
对于流体运动有影响的物性,主要有密度、粘性、压缩性、表面张力等。
为了论述流体的上述宏观特性,这里先阐明流体力学中的一个基本假定——流体是连续介质。
1、连续介质假定
流体是由运动的分子组成的,分子之间有着相当大的空隙,大量分子作随机运动,因而导致流体的质量在空间和时间上的分布是不连续的,而且具有随机性。
但在流体力学中研究流体的运动规律时,考察的是由大量分子所组成的流体质点的宏观运动规律,不着眼于个别分子的微观运动状况;注重的是整个设备(流场)范围内的变化,而不是分子平均自由程那样微小距离上的差异。
于是采用一种简化的物理模型——流体是连续介质来代替流体的真实结构。
把流体看作是充满所在空间,内部无任何空隙的连续体,流体质量在空间连续分布,这就是流体的连续介质假定。
流体质点的尺寸远小于放置在流体中的实物或流体所处空间的尺寸,但远大于分子自由程。
它占有足够多的分子,因此能用统计平均的方法,求出宏观的特征量(如压力、密度、宏观速度等),从而可以对这些宏观量的变化进行考察。
2、压缩性
压缩性是指流体在温度不变的条件下,体积随压力变化的性能。
一般说,液体比气体的压缩性小得多。
例如,水在温度不变的情况下,每增加一个大气压,它的体积仅比原来减小0.005%左右,在相当大的压力范围内,液体的密度几乎是常数,因而可以认为液体是不可压缩的。
对于气体,如果气流的速度比音速小得多,压力的改变远比平均压力为小,则体积的改变也就很小。
为了简化计算,可近似地认为气体也是不可压缩的。
这样,气体和液体就服从同样的规律。
因此,是否考虑流体的压缩性,需要根据具体情况来决定。
3、粘性
流体与固体不同,固体有保持一定形状的能力。
要使固体变形,必须施加一定的力。
流体不能保持一定的形状,处于静止状态的流体不能抵抗剪切力,任何微小的剪切力都可使流体发生任意大的变形。
但当变形速度大时,流体则呈现出一定的抵抗力(内摩擦力)。
运动一旦停止,抵抗力便消失。
这种表明流体受到剪切力作用时抵抗变形的特性叫做粘性。
实际流体都是有粘性的,各种流体粘性大小相差很大。
常见的空气和水,粘性很小,而蜂蜜、甘油的粘性则很大。
考察流体运动的规律,粘性是流体的一个十分重要的属性。
粘度是衡量流体粘性的一种量度,可以定义为切应力与速度梯度或切变率之比,即:
(6-1)
切应力的因次为F/L2,在国际单位制(SI制)中,其单位是N/m2,速度梯度的因次为1/T,单位是1/s,因而粘度的因次为FT/L2,单位是N·s/m2或Pa·s。
在物理单位制中,力的单位是达因,长度的单位是厘米,时间的单位是秒。
因此,粘度的单位为:
秒×达因/厘米2,这一单位又称为泊(P)。
1泊=102厘泊(cP)=l0-1N·s/m2。
将泊或厘泊换成SI制,只需将其数值分别乘以0.1和0.001。
在许多工程计算中,粘度
和密度
往往同时出现,将它们的比值定为
,即:
(6-2)
具有运动学的因次,故称为运动粘度。
其单位是m2/s。
通常将cm2/s称为斯,1斯=10-4m2/s。
图6-1液体的粘度与温度的关系
图6-2气体粘度与温度的关系
粘度与温度有关。
低密度气体的粘度随温度上升而增大,液体的粘度随温度上升而降低。
温度对于某些液体和气体粘度的影响分别示于图6-1和图6-2。
4、导热性,导热系数
流体中存在温度差,就会有热量传递,这就需要考虑流体的导热能力。
表示流体导热能力的物理量是导热系数。
气体的分子导热机理与分子粘性机理相同,温度较高的气体层分子通过热运动进入温度较低的气体层,将使其平均动能增大、温度升高;而低温气体层分子进入高温气体层.则使其温度降低。
5、扩散性,扩散系数
如果流体是混合物,而且其中存在着浓度差,就会产生扩散,表示流体这种性质的是扩散系数。
6、表面张力
处在界面附近的液体,由于分子间相互作用的各向异性,会产生表面张力。
不但气液界面、互不相溶的两种液体界面上会产生,某些情况下在液固界面上(例如,水银与玻璃的界面)也会产生。
表面张力对流动产生的影响一般很小,同其它作用力相比通常可以忽略。
但在研究毛细现象,具有自由面的流动以及两相流动如液滴、气泡的形成以及液体射流等问题时,则必须考虑表面张力的作用。
二、流动空间的几何特征及流动问题分类
生产设备的几何特征,或者说运动流体所占据的空间(包括边界)的几何特征,是影响流体运动特性(流型、速度分布、压力分布、流体与固体表面之间的作用力等)的又一个重要因素。
流动空间的几何特征尺寸,是描述流体运动规律所必需的物理量。
描述运动的坐标系,通常总是根据几何特征来选定的,所以按照几何特征进行流体运动问题的分类,对于简化问题,认识运动特征是十分有益的。
1、流体运动问题的分类
流体沿着固体壁面的流动,依照壁面的性质和形状,以及流体和固体的相对关系,可分为外部问题和内部问题两种基本情况。
对于流动问题,还可从不同方面进行分类,此处暂不讨论。
(1)外部问题(绕流)
流体绕过置于无限流体中的物体,或者物体在无界流体中运动。
空气绕过机翼,船舶在海洋中航行,都属于这一类。
研究外部问题时,将被绕物体或运动物体的特征尺寸作为描述流体运动的几何特征尺寸。
物体的形状是否规则,是否具有对称性;物体在空间的方位,例如圆盘为水平还是垂直,抑或倾斜放置,表面是光滑还是粗糙等,都是分折绕流问题时需要考虑的主要几何因素。
(2)内部问题(管流)
流体处于由有限固体壁面所限制的空间内流动,称为内部问题。
流体在管道中流动,这时管道的特征尽寸(直径)是描述流体运动的几何特征尺寸。
管道截面的几何形状(圆管或非圆管),流动的方向和截面沿管长是否变化,管道表面是否光滑等,是分析管流时需要考虑的主要几何因素。
流体绕过处于有界流体中的物体,这是流体在内外边界所限定的空间内流动,在这些情况下,物体的几何特征以及物体以外固体壁面的几何特征,都将影响流动。
除非外壁面离开物体很远,作为一种近似,才可以忽略它的存在。
比较上述几种流动情况,值得指出的是:
由于流体有粘性,以及固体边界的存在,将使流体的运动受到阻滞。
因此,在管流时,固体边界对于整个运动流体将有显著影响,阻滞作用遍及整个流动空间。
而在绕流时,距物体相当远处的流体,实际上将不受物体的影响。
在一定条件下,可近似地认为,固壁的阻滞作用局限在固体壁附近的某一流体薄层(边界层)内,而在沿着物体流动的下游,其影响将加宽。
管流与绕流有很多不同的特点,作这样的区分,对认识流动的规律是很有好处的。
图6-3换热器
2、典型生产设备中的流动问题
在生产过程中,绕流与管流的问题都会遇到。
例如,流体换热时,流体流过单根换热圆管,这是外部问题;流体在各种输送管道或套管、蛇管、列管等各种换热器管内的运动,都是内部问题。
图6-3中同时给出了这两种流动。
应该指出,石油工业中所处理的流体,不只是水和空气,还涉及到各种有机、无机溶液、悬浮液、泡沫液等;所用设备如分离设备、混合器、反应器等种类繁多,几何形状复杂,所以设备中的流体流动,还不能用外部问题和内部问题这两大类进行全部概括,更多的是同时具有内外边界的流动问题。
对于后一类流动,确定其几何特征尺寸比较困难,也不易统一处理。
多数要通过对流动过程的实际观察,了解过程的物理本质之后才能确定,有时一种尺寸不足以反映整个设备的几何特征,需要以几个尺寸或几个尺寸进行某种组合,才能反映出设备的基本特点。
下面以几个典型生产设备为例进行分析。
(1)搅拌槽
在石油工业生产中,常用搅拌使物料混合,以促进热量和物质的传递或化学反应。
如涠洲终端处理厂脱硫系统的地下搅拌槽。
搅拌槽的基本结构,如图6-4所示,它是由圆筒形槽、叶轮、挡板等组成的。
叶轮以一定速度旋转,造成槽中液体运动。
显然,这属于内外边界同时存在的流动问题,常称为叶轮流体动力学问题。
叶轮的形状、几何尺寸、叶轮数目、槽的形状、直径和高度、挡板的数目及宽度等,都可能是影响流动的重要参数,为了简化处理,常需根据不同的目的,对众多的几何特征进行分析后作出取舍。
通常认为,最重要的是叶轮直径d和搅拌槽直径D之比d/D。
(2)塔设备
石油化工生产中有多种类型的塔设备用于分离气体或液体混合物。
筛板塔是最常用的一种,如图6-5所示。
筛板是一种规则排列着许多小孔的多孔板。
塔板上的液体横向流过塔板,逐板由降液管溢流而下,气体自下而上逐板由小孔鼓泡通过液层,是典型的气液两相操作。
孔的直径、孔之间的距离,以及表示板上小孔面积与塔板面积之比的开孔率,这些都是研究筛板塔所必须掌握的塔板主要几何特征参数。
图6-4搅拌槽图6-5筛板塔
(3)固定床
由大量固体颗粒堆积而成的静止的颗粒层称为固定床。
流体从其空隙中通过,这种类型的流动常称为通过多孔介质的流动,如图6-6a所示。
有许多生产设备中的流动属于这种类型。
当颗粒为催化剂时,是进行化学反应的反应器;当颗粒是吸附剂时,是干燥器或分离器,可除去气体中的湿份(如水)或分离混合物;此外,过滤操作、地下水、石油渗流等也都与此有关。
由于颗粒层内的空隙通道弯曲多变,流动情况很复杂,并不是单纯的内部问题或外部问题。
但在工程上常用简化方法处理,提出了两种基本模型:
(i)管流模型;将空隙串接起来,形成虚拟的管道,流体从其中通过,简化成了内部问题,如图6-6b所示;(ii)绕流模型:
将颗粒各自孤立,流体绕过颗粒,简化成外部问题处理,如图6-6c所示。
图6-6固定床的流动
三、流体运动的动力学条件,流动状态
在流体上施加作用力,可使流体从静止产生运动,改变运动速度的大小和方向,这就是影响流动的动力学条件。
1、生产设备中流动的发生
石油生产中促使流体产生运动的方式很多。
例如:
(i)用流体机械,风机或泵,对流体施加一定的压力,使流体在压力差的推动下运动,根据所产生的压力梯度类型的不同(恒定或周期变化),流体以不同的方式运动。
当压力梯度周期性地变化时,流体运动速度的大小和方向也将周期性地变化。
(ii)通过边界运动或流体中物体的运动以推动流体。
此时,因边界或物体运动的类型不同,如移动、振动或转动,所产生的流体运动显然具有不同的规律。
(iii)由于温度或浓度不同,空间各处流体的密度也不同,致使流体产生自然对流,这时浮力是造成运动的主要原因,控制运动的因素将不同于强制对流的情况。
由于力的作用是改变运动状态的基本原因,不同的受力情况会导致流体运动的不同规律,区分了这些情况,就能有效地确定影响运动的因素。
2、两种流动状态:
层流与紊流
无论由那种方式所产生的运动,因速度大小不同,结合考虑流体物性和几何条件,流体运动将会出现两种不同的状态:
层流与紊流。
在这两种情况下,流体运动的内在结构和所表现的速度分布、阻力定律等完全不同。
英国科学家雷诺于1883年首先通过实验,观察了这两种不同的流动状态。
图6-7雷诺试验装置
雷诺的试验装置如图6-7所示,清水从维持恒定液面的水箱,通过具有一定长度的玻璃管,经调节阀门排出。
在管道进口的中心处引入有色液体作为示踪剂。
在管径一定和水的粘度一定的条件下,当管内水流流速比较低时,这种有色液体不与周围水流相混,而是依直线或几乎是直线随同水流流向下游,此有色线条一直向下延伸,这是层流(又称滞流)状态,见图6-8a。
随着流速的增高,有色线条在管道入口附近,虽仍呈直线,但经过一段距离以后(速度很高时,这一段距离很短),线条发生波动,进而断裂并分散,随后扩散到整个截面,有色液体和周围清水互相掺混。
流体质点不再按直线运动,运动的规则状态遭到破坏,这就是紊流(又称紊流)状态,见图6-8b。
流速继续增高,掺混程度随之加剧。
图6-8两种流动状态
图6-9紊流中的速度变化
层流时,通过管道内空间各点的流体质点具有确定的速度,如果流体通过管道的流量不随时间变化,那么管内各点的速度也将不随时间变化。
紊流时则不同,通过管内各点的流体质点速度,具有一定的随机性,即使通过管道的流体流量不随时间变化,管内各点的流体速度却以较高的频率发生各个方向的脉动,如图6-9所示。
速度脉动是紊流运动的基本特征,它可以在各个方向上发生。
以管内流动为例,层流时,管内各处只有轴向速度,紊流时,由于脉动而出现径向速度。
每一瞬时出现的径向速度,是正负交替发生的,因而在径向上没有净的流动,径向脉动速度对时间的平均值必为零。
当然也存在着其它方向的脉动。
正是由于速度脉动,导致雷诺试验中有色线条的断裂和分散。
不同的流动状态具有不同的运动规律,因此需要对流动状态进行判别。
对于流体在管道内的流动,影响流动状态的有关物理量是流体在管内的平均流速U、管道的几何特征长度l和直径d以及流体的物理属性
和
。
若管道足够长,流动状态将不随管长变化,此时由U、d、
、
四个物理量可以决定流动状态。
雷诺采用各种流体在不同管径的管道内进行了大量实验,发现:
当某种流体在一定管径的管道中流动时,存在一个临界速度
小于此速度,流动状态为层流;大于此速度,流动过渡为紊流。
临界速度与流体的粘度
、密度
和管径d有关,即
(6-3)
应用因次分析法,可以得到由这四个物理量所组成的无因次数群,
(6-4)
称为雷诺数,它综合地反映了流体属性、几何特征和运动速度对流体运动特性的影响,可用来判别流体运动的状态。
实验已经确定,当雷诺数等于临界值
时,层流将过渡为紊流。
临界值的大小与进行试验时的条件有关,如进入管道时流体的起始状态,管壁的粗糙度和周围环境有无振动等。
工程上对于圆管中流体流动时的临界雷诺数通常取为2100。
需要注意的是,流体在具有不同几何特征的空间流动,具有不同的临界雷诺数。
而且在计算雷诺数时,根据不同的流动状况采用相应的特征速度和特征尺寸。
第二节流体静力学
流体静力学,主要研究在外力作用下流体处于平衡状态时的规律。
平衡指的是流体没有发生相对于参考坐标系的运动。
这是流体运动的一种特殊情况。
此时,流体层之间没有相对运动,流体的粘性可不予考虑,影响因素比较简单,可以作为进一部研究复杂流动问题的基础。
研究的意义还在于,多数测量压力用的仪表都是利用静止流体传递压力,以流体静力学原理作为依据的。
此外,静力学原理在工程上还有一些其它应用。
例如:
防止气体从设备中外逸的液封装置,互不相溶的液体混合物的连续分离等。
一、流体静力学基本方程式
静止流体在重力和压力作用下处于平衡状态,由于重力就是地心引力,可以看作是不变的,起变化的压力。
所以我们实质上是讨论静止流体内部压力(压强)变化的规律。
用于描述这一规律的数学表达式,称为流体静力学基本方程式。
该方程式推导过程如下:
图6-10静止均质不可压缩流体
图6-10所示的容器中盛有密度为
的静止液体。
现于液体内部任意划一底面积为A垂直液柱。
以容器底为基准水平面,则液柱的上、下底面与基准水平面的垂直距离分别为Z1和Z2。
在垂直方向上作用于液柱的力有:
作用于上底面的压力P1,方向向下;作用于下底面的压力P2,方向向上;作用于整个液柱的重力
,方向向下。
液柱处于静止状态时,垂直方向受力平衡,即:
把上式各项除以A,又因P1/A=p1,P2/A=p2,则上式可整理为:
(6-5)
如果在液体自由面取一点1,压强为p0,即p1=p。
,在液面以下深h处取一点2,压力为p=p2,Z1-Z2=h,则
(6-6)
式(6-5)及式(6-6)称为流体静力学基本方程式,说明在重力作用下,静止液体内部压强的变化规律。
由式(6-6)可见:
1)当容器液面上方的压强p0一定时,静止液体内部任一点压强的大小与液体本身的密度
和该点距液面的深度h有关。
因此,在静止的、连续的同一液体内,处于同一水平面上各点的压强都相等。
2)当液面上方的压强p0有改变时,液体内部各点的压强p也发生同样大小的改变。
3)式(6.2-2)可改写为:
(6-7)
上式说明压强差的大小可以用一定高度的液柱来表示。
当用液柱高度来表示压强或压强差时,必须注明是何种液体,否则就失去了意义。
式(6-6)及(6-6)是以液体为例推导出来的。
液体的密度可视为常数,而气体的密度除随温度变化外还随压强而变化。
因此,式(6-5)及(6-6)也适用于气体,所以这两个式子统称为流体静力学基本方程式。
值得注意的是,上述两式只能用于静止的连通着的同一种流体内部,因为它们是根据静止的同一种连续的液柱导出的。
二、流体静力学基本方程式的应用
流体静力学原理在工程上有许多应用,以流体静力学基本方程式为依据的测压仪器就是其中的一种。
这种测压仪器称为液柱式测压计和压差计,可用来测量流体的压强或压强差。
1、液柱式测压计
图6-11U形管测压计
根据静压力基本方程可知:
当液面压力(P0)一定,液体种类〔
〕一定时,液体内任一点的压力大小,只决定于该点所在液深h的大小,即压力大小与液深一次方呈线性关系。
同时,根据等压面定义,流体某点的压力可以用液柱高度表示,而液柱式测压计正是利用这个原理进行工作的。
液柱式测压计可以迅速地、直观地知道设备运行中流体压力的数值变动情况,在生产及科研中使用较广泛。
根据静力学原理制造了各种类型的液柱式测压计。
比较典型的是U形管测压计。
U形管测压计是一种两端开口,内装水银的U形玻璃管测压计。
封液是水银,其重度较大,使用时,将U形管一端与所测处连通,另一端根据具体情况,或与大气相通,或与其它设备相通,则水银柱自由液面的位置变化表示所测处的静压力。
如图6-11所示,当Pl>P0时,点1的压力P1可测量。
即以AB为等压面,则此平面上各点压力相等(PA=PB)。
由上述两式即可得出点1的压力P1:
2、压差计
在需测定流体内两点的压力差时,可利用U形管测压计两端分别与两测点相连通就可量得。
比如在节流式流量计测量流量时,就必须测定流量计两个引出点之间的压力差。
如图6-12所示A、B两点的压力差,也与水银测压计测定某点压力的原理与计算方法相同。
取0一0等压面为基准面,得
整理后得:
图6-12压差计原理图
式中
—测压计内封液密度(此处为水银),m;
一被测流体的密度,kg/m3;
h—封液两液面的高度差,m。
第三节流体动力学
流体动力学是研究流体处于运动状态时的力学规律、流体与固体边界之间的相互作用关系以及这些力学规律在实际工程中的应用。
流体运动问题,无论是径流或绕流,物体对流体作用还是流体对物体的作用,其特性往往是通过流体流动参量之间的关系来表达。
在静力学部分我们已经熟知了密度、压力、质量力、加速度等参量,在动力学中还有速度、位移、转角及粘度、作用力、力矩、能量和动量等参量。
流体动力学就是研究这些参量之间的相互关系。
由于流体运动时质点之间、流体与固体边壁之间的相对位移,运动状态千变万化,影响运动的因素复杂,所以在研究流体流动问题时采取先从研究理想流体出发,推导出基本理论与数学表达式,然后根据实际流体的条件对基本理论的应用加以简化或修正。
一、流量与平均流速
单位时间内流过管道任一截面的流体量,称为流量。
若流量用体积来计量,则称为体积流量,以Q表示,其单位是m3/s。
若流量用质量来计量,则称为质量流量,以W表示,其单位是kg/s。
体积流量与质量流量的关系为:
W=
(6-8)
单位时间内流体在流动方向上所流过的距离,称为流速,以u表示,其单位是m/s。
实验证明:
流体流经管道任一截面上各点的流速沿管径而变化,即在管截面中心处为最大,越靠近管壁流速就越小,在管壁处的流速为零。
流体在管截面上的速度分布规律较为复杂,在工程计算上为方便起见,引入平均流速的概念,即整个管截面上的平均流速,其表达式为:
(6-9)
式中A-与流动方向相垂直的管道截面积。
由(6-8)与(6-9)可得流量与流速的关系,即:
(6-10)
二、稳定流与非稳定流
1、稳定流
图6-13稳定流与非稳定流a)非稳定流b)稳定流
流体质点在运动过程中,运动参量只随空间位置的坐标(x,y,z)的改变而不同,不随时间改变,如图63b所示液面保持不变,孔口出流时,1、2两点的流速虽不同,但各自的流速与时间的改变无关,其他参量如加速度等也是不随时间变化。
这种流体流动为稳定流。
2、非稳定流
流体质点在运动过程中,其运动参量不仅随空间位置变化,而且随时间变化的流体流动,称非稳定流。
显然各运动参量为空间坐标(x、y、z)和时间(t)的函数。
运动参量随时间变化但不随空间位置变化的流体流动,仍然是属于非稳定流。
如图6-13a所示,水箱内孔口中心在水面以下的深度为Hl,水面随孔口出流而下降,1、2两点的流动速度则不相同,这两点的流速随时间变化也不同,且越来越小。
1、2两点间的流速差也随时间改变。
两点的加速度也随时间改变,即加速度是空间坐标(x、y、z)与时间(t)的函数。
三、稳定流动连续方程
图6-14稳定流连续性
流体是连续无间的介质,运动是连续的,运动参量变化是连续的,且遵循物质不灭定律。
即非稳定流动时,流入、流出某一空间封闭物体的质量差与该封闭体内流体质量的变化量相等;稳定流时,流入、流出该封闭体的质量相等,该封闭体内的流体质量无量的变化。
连续方程就是反映流体连续性与物质不灭原理的数学表达式。
下面将推导一下稳定流动的连续方程式。
流体作稳定流动时流场将保持一定的形状与流动倾向(方向)。
设该流场中的总流流段两端有效截面为A1与A2,在总流中截取有效截面为dA1与dA2、其密度为
与
、流速为u1与u2的元流流段作为脱离体(图6-14)。
由于把流体视为连续介质,即流体充满管道,并连续不断地从截面dA1流入,从截面dA2流出,则在单位时间里流入与流出的质量差为dm。
因为是稳定流,
不随时间变化,且dm=0,则
(6-11)
式(6-11)为可压缩流体元流稳定流连续方程。
它表示在稳定流动系统中,流体流经各截面的质量流量不变,而流速
随管道截面积dA及流体密度
而变化。
如果把流体视为不可压缩流体,密度
为常数,则
(6-12)
式(6-12)为不可压缩元流稳定流连续方程。
它说明不可压缩流体不仅流经各截面的质量流量相等,它们的体积流量也相等。
式(6-11)与式(6-12)都称为管内稳定流动的连续性方程式。
它反映了在稳定流动系统中,流量一定时,管路各截面上流速的变化
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第一篇 第六章 流体力学基础知识 一篇 第六 流体力学 基础知识