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根据流线的不平行和弯曲程度,我们把非均匀流又分为两类:流线个平行但流线间夹角 较小,或者流线弯曲但弯曲程度较小(即曲率半径较大),这种流动称为非均匀渐变流,简 称渐变流:反之则称为急变流.我们可以证明渐变流同一个过水断面上的测压管水头(zpr) 近似当作常数,这一点在讨论恒定总流能量方程时要应用到。对于急变流,同一过水断面上 各点的zpr≠c。 自然界的实际水流绝大多数是非均匀流,把非均匀流区分为渐变流和急变流是为了简化 对非均匀流渐变流的讨论。 3.4恒定总流的连续性方程 根据质量守恒定律可以导出没有分叉的不可压缩液体一维恒定总流任意两个过水断面 的连续性方程有下列形式。 Q=02或v4=v (3-2) 业-4 A (3—3) 上式说明:任意两个过水断面的平均流速与过水断面的面积成反比。 对于有分叉的恒定总流,连续性方程可以表示为: ∑Q=∑Q (3-4) 连续性方程是一个运动学方程,它没有涉及作用力的关系,通常应用连续方程米计算某 一己知过水断面的面积和断面半均流速或者已知流速求流量,它是水力学中三个最基本的方 程之一 3.5恒定总流的能量方程 (1)恒定元流的能量方程: 根据物理学动能定理或牛顿第二定律,可以导出恒定元流的两个过水新面之间的能量关 系式为 L+h (3-5) 式中::是相对某个基准面单位重量液体具有的位能,称为位胥水头: 卫是单位重量液体具 有的压能,称为压强水头:(z+)是单位重量液体具有的位能和压能之和,称为总势能 或测压管水头:复表示单位重量液体具有的动能,称为流速水头:方,表示单位重量液体 从1断面流到2断面克服山液体粘滞性引起的阻力而损失的能量,称为水头损失 式(3一5)表示水流在流动过程中,单位重量液体具有的位能、压能和动能的相互钻换 和守恒关系。理想液体不存在粘滞性,所以理想液体流动中水头损失0,表示液体机械 能的守恒。但实际水流都有粘滞性,因此方≠0,说明水流沿流动方向机械能总是在减少 的。 应用毕托管测某点的流速,其理论依据就是恒定元流的能量方程,可以参见教材第73
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