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在推导恒定总流能量方程的过程中曾经引入过一些条件,这些条件限制了恒定总流能量 方程的使用范围,同时在应用能量方程解决工程实际问题时还必须处理好一些具体事项,现 归纳说明如下。 1)恒定总流能量方程的应用条件 a)液体流动必须是恒定流,而月是不可压缩液体(P=常数): b)作用在液体上的质量力只有重力: ©)建立能量方程的两个过水断面都必须位于均匀流或渐变流段,但该两个断面之间 的某些流动可以是急变流。 )在推导能量方程的过程中,两个计算断面之间没有流量的汇入或流出。果有流 量的汇入或分流,也可以建立相应的能量方程式,参见书上第80页。这时必须强调能量方 程的两侧都是单位玉量液体具有的能量,但确定相应的水头损失非常因难。 2)应用恒定总流能量方程需要注意的具体问题 )为了计算能量方程中的位骨水头,必须确定基准面。基准面可以任意选择,但尽 可能使所选的基准面能简化能量方程,便于求解。例如所选基准面使:=0,这样能量方程 项数减少。还必须强调,同一个能量方程只能选择同一个基准,杏则能量方程就不能成立。 b)计算压强水头卫,既可选择绝对压强也可选用相对压强,但两个断面必须选用 致。实际工程计算中一般采用相对压强史为方便。 )因为渐变流过水断面上各点的(:+马值相等,在过水断面上要选好计算点,便 于计算测压管水头(:+已)。对于管流,计算点通常取在管轴线上:对明柒水流,计算点 取在自山表面上,这甲的相对压强为零,所以(:+是)一:。 )选取过水断面除了满足渐变流条件外,还应使所选断面上未知量仪可能少,这样 可以简化能量方程的求解过程。 )求解能量方程必须确定动能修正系数a,:值与断面流速分布有关,流速分布越 均匀,a值趋向于1,断面流速分布不同,a值也不同。严格地讲两个断面上的a1与a:是 不相等的,但是实际工程中的动能修正系数大多在1.05-1.10之间,一般可以取a=a= 计算。对于流速分布相当不均匀的水流(例如层流运动),动能修正系数远大于1,这将在 第4章讨论 )能量方程中水头损失是分重要又非常复杂的一项,不能下确地计算液体流动 的h,能量方程难以解决实际问题。关于h的讨论和计算也将在第四章专门讨论。 g)当一个问题中有2~3个未知数的时候,能量方程需要和连续方程、动量方程组成方 程组联合求解。 3.6恒定总流动量方程 恒定总流动量方程是动量定理在液体流动中的表达式,它反映水流动量变化与作用力之 6
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