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间的关系。 恒定总流动量方程主要用于求解水流与固体边界之间的相互作用力,如水流对弯管的作 用力,水流作用在闸门和建筑物上的动水压力以及射流的冲击力等 (1)恒定总流动量方程 根据动量定理可导出恒定总流的动量方程式为 ΣF=pgP22-月o (3-9》 恒定总流动量方程的物理意义表明:单位时间内流出控制体与流入控制体的水体动量之 差等于作用在控制体内水体上的合外力 恒定总流的动量方程是个矢量方程,把动量方程沿二个坐标轴投影,即得到投影形式的 动量方程: EF=p0 (B:Va-B1V) ∑F=p0(B,V-B1V,) (3—10) ∑F=PQ(B,V-B1V) 式中:∑F、∑F、∑F,是作用在控制体上所有外力的合力沿x,y,:轴方向的分量: v、v、、Va、v、,分别是控制体进出口断面上的平均流速在x、y、z轴上的分量: B、B,为进出口断面处的动量修正系数,已知断面上的点流速u分布规律时,可以按下式 计纹 B-auda v24 (311】 B值一般约为1.02~1.05,通常取B1-B2-1.0计算 (2)恒定总流动量方程的应用条件和注意事项 )水流是恒定流,并月控制体的进出口断面都是渐变流,但两个断面之间可以是怎 变流。这与恒定总流能量方程的条件相同,这样在应用能量方程和动量方程进行联解时不会 出现适用范围的不一致。 b)动量方程是矢量方程,方程中的流速和作用力都具有方向的。因此,应用动量方 程解题必须建立坐标系。坐标系可以任意选择,但所选的坐标系应使流速和作用力的投影分 量越少越好,这样可以减少方程中的未知数。还必须注意,当流速或者作用力的投影分量与 坐标方向一致时,则为正值,否则应为负值。这一点在解题中经常容易发生错误,学员应特 别注意。 ©)动量方程式的右端应该是流出液体的动量减去流入液体的动量。 )∑F包括作用在控制体上的全部外力,不能遗漏,也不能多选,这也是解题中常 会发生错误的地方。 外力通常包括重力(质量力)、压力和周田固体边界对水体的反作用力。求水流与固体 边界之间的作用力是应用动量方程解题的主要任务,当所求的力的方向不能事先确定时,可 7
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