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流体力学基础 1.学习目标 1、阐述比位能、比压力能和比动能的物理意义、计算方法和单位。 2、利用静压力方程计算静止流体中不同深度的压力。 3、应用静压力方程计算连通器中未知点的压力。 4、解释稳定流能量方程中各项的物理意义及方程的适用条件。 5、应用稳定流能量方程和连续性方程计算管内流动的流速和压力。 C《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 1.学习目标 1、阐述比位能、比压力能和比动能的物理意义、计算方法和单位。 2、利用静压力方程计算静止流体中不同深度的压力。 3、应用静压力方程计算连通器中未知点的压力。 4、解释稳定流能量方程中各项的物理意义及方程的适用条件。 5、应用稳定流能量方程和连续性方程计算管内流动的流速和压力
流体力学基础 2.1流体的机械能守恒 2,1.1流体的机械能 1.机械能与比机械能 >流体的机械能是指由流体的位置、压力和运动所决定的位能、压力能 和动能，单位为J或kJ,而1J=1N.m mp my- 压力能=一 动能= 2 >1Kg流体所具有的位能、压力能和动能分别称为流体的比位能、比压 力能和比动能，其总和为比机械能，单位为J/kg或kJ/kg。 比位能=g2Jkg比压力能=卫JKg 比动能=。Jkg 0 2 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 2.1流体的机械能守恒 2.1.1流体的机械能 1.机械能与比机械能 >流体的机械能是指由流体的位置、压力和运动所决定的位能、压力能 和动能，单位为J或kJ,而1J=1N.m >1Kg流体所具有的位能、压力能和动能分别称为流体的比位能、比压 力能和比动能，其总和为比机械能，单位为J/kg或kJ/kg。 压力能＝ mp J 动能＝ 2 2 mv J 比位能＝ gz J/kg 比压力能＝ p J/kg 比动能＝ 2 2 v J/kg
流体力学基础 2.流体的能量损失 >单位质量流体的能量损失称为比能量损失，记为H,,单位为Jkg。 静止流体不会发生能量损失。 2.1.2流体的机械能守恒 位置1流体比机械能=位置2流体比机械能+1-2间比能量损失 能量守恒的一般公式： 8+B 2 =g+ 2y2+H-2 02 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 2.流体的能量损失 >单位质量流体的能量损失称为比能量损失，记为 ，单位为J/kg。 静止流体不会发生能量损失。 Hl 2.1.2流体的机械能守恒 位置1流体比机械能=位置2流体比机械能+1-2间比能量损失 能量守恒的一般公式： 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 + + = + + + Hl − p v z g p v z g
流体力学基础 2.2液体静压力分布规律 2.2.1液体静压力分布规律 将能量守恒关系，即式(2-1) 应用于点1和点2。由于流体 静止，0=U2=0,H1-2=0 于是： 218+ =328+ P2 图2-1液体静压力方程示意图 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 2.2 液体静压力分布规律 2.2.1液体静压力分布规律 1 =2 = 0,Hl1−2 = 0 2 2 1 1 p z g p z g + = + 将能量守恒关系，即式（2-1） 应用于点1和点2。由于流体 静止， 于是：
流体力学基础 >得到一个普遍规律：静止液体中任意点比位能与比压力能之和为一常数，即 8+P 常数 式中g也是常数，上式又可以进一步简化为： 二常数 pg >得到结论： 静止液体中，在不同的位置，比压力能和比位能可能发生变化，但 比机械能总是保持不变。 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 >得到一个普遍规律：静止液体中任意点比位能与比压力能之和为一常数，即 + = p zg 常数 式中g也是常数，上式又可以进一步简化为: + = g p z 常数 >得到结论： 静止液体中，在不同的位置，比压力能和比位能可能发生变化，但 比机械能总是保持不变
流体力学基础 ?液体静力学基本方程 p=Po+Pg(H-z）=p0+Pgh >方程的特点 0 (1)静力学基本方程中P8和P0为定值，唯一的变化量是h。因而静力学基本 方程是一个直线方程，说明静止液体的压力分布是随深度按直线规律变化的， 越深的地方，液体压力越大： (2)静止液体的压力大小与容器的形状无关： (3)液体中深度相同的各点压力相等，因此水平面也是等压面。 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 ❖ 液体静力学基本方程 >方程的特点 (1)静力学基本方程中 g 和 p0 为定值，唯一的变化量是h。因而静力学基本 方程是一个直线方程，说明静止液体的压力分布是随深度按直线规律变化的， 越深的地方，液体压力越大； (2)静止液体的压力大小与容器的形状无关； (3)液体中深度相同的各点压力相等，因此水平面也是等压面
流体力学基础 2.2.2测压管水头 pg pg Z一位置水头，表征比位能，单位m。 图2一2测压管水头 一静止液体的总水头，表征比机械能，单位m。 pg Z+ 一压力水头，表征比压力能，单位m。 pg 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述)
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 2.2.2测压管水头 g p z g p z 1 1 0 0 + = + g p g p Z —位置水头，表征比位能，单位m。 Z+ —压力水头，表征比压力能，单位m。 —静止液体的总水头，表征比机械能，单位m
流体力学基础 2.2.3连通器 (1)连通器中同一种液体相同高度的两个液面 压力相等： (2)连通器的两段液柱间有气体时，应注意到 气体空间各点压力相等： (3)连通器中若装有相同的液体，但两边液面上 的压力不等，则承受压力较高的一侧液面位 置较低，承受压力较低的一侧液面位置较高 图2一3连通器测定压差 (4)连通器中装有密度不同而又互不相混的两 种液体，且两侧液面上压力相等时，密度较小液 体的一侧液面较高，密度较大液体的一侧液面较低。 《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 2.2.3连通器 （1）连通器中同一种液体相同高度的两个液面 压力相等； （2）连通器的两段液柱间有气体时，应注意到 气体空间各点压力相等； （3）连通器中若装有相同的液体，但两边液面上 的压力不等，则承受压力较高的一侧液面位 置较低，承受压力较低的一侧液面位置较高 （4）连通器中装有密度不同而又互不相混的两 种液体，且两侧液面上压力相等时，密度较小液 体的一侧液面较高，密度较大液体的一侧液面较低
流体力学基础 2.2.4流体静压力的测量 (1)单管测压计 P=Po+pgh (2)U型管测压计 图2-6单管测压计 pa+pgh=po+p2gh2 图2-7U形管测压计 C《制冷流体机械》授课：陈礼余华明压缩机总述
《制冷流体机械》 授课：陈礼 余华明 压缩机总述 流体力学基础 2.2.4 流体静压力的测量 （1）单管测压计 pA = pb + gh （2）U型管测压计 pA + 1 gh1 = pb + 2 gh2