[最新]能量方程和动量方程[最新]能量方程和动量方程
例3:如图4-36(a)所示有一高度为50mm,速度v为18m/s的单宽射流水股,冲击在边长为1.2m的光滑平板上,射流沿平板表面分成两股。已知板与水流方向的夹角为30度,平板末端为铰点.若忽略水流、空气和平板的摩阻,且流动在同一水平面上,求:
(1)流量分配和; QQ12
(2)设射流冲击点位于平板形心,若平板自重可忽略,A端应施加多大的垂直力P,才能保持平板的平衡,图4-36(b);
(3)若B点不铰接,平板与水流方向一致以u=8m/s运动时,水流作用在平板上的垂直力的大小。
...
[最新]能量方程和动量方程
例3:如图4-36(a)所示有一高度为50mm,速度v为18m/s的单宽射流水股,冲击在边长为1.2m的光滑平板上,射流沿平板表面分成两股。已知板与水流方向的夹角为30度,平板末端为铰点.若忽略水流、空气和平板的摩阻,且流动在同一水平面上,求:
(1)流量分配和; QQ12
(2)设射流冲击点位于平板形心,若平板自重可忽略,A端应施加多大的垂直力P,才能保持平板的平衡,图4-36(b);
(3)若B点不铰接,平板与水流方向一致以u=8m/s运动时,水流作用在平板上的垂直力的大小。
图4-36(a)
解: 1.选0-0,1-1,2-2断面间水体为隔离体,如图所示取x,y直角坐标。设平板作用在水股上的力为R(在y方向,无平板反力,忽略摩阻),沿y轴方向写动量方程(4-31)
(1)
写0-0,1-1断面的能量方程(4-15)(沿流线):
图4-36(b)
同理: 又β=β=β=1,则(1)式为: 12
? Qcos30?=Q,Q (2) 12
由连续性方程(4-9):Q=Q+Q (3) 12
联立(2)、(3)两式
Q=Q,Q=0.067Q 21
2.沿x轴方向写动量方程(4-31)式,如图4-36(c):
图4-36(c)
水对平板在x方向的冲击力F为8100N,方向与R的 方向相反。现对B点取矩:?M=0 B
即:
? P=4050N
3.当平板以速度 u=8m/s沿水流方向运动时,单位时间水流冲击在平板上的质量是ρA(v-u),图示隔离体的相对速度v-u:
写x方向的动量方程:
当平板运动时,水流作用在平板上的垂直作用力是2.5kN,作用方向与R相反。
返回》
例4 图4-37为一滚水坝,上游水位因坝的阻挡而抬高,测得断面1-1的水深为1.5m,下游断面2-2水深为0.6m。略去水头损失,求水流对1m坝宽(垂直纸面方向)的水平作用力F。
解 在坝前一段距离处,取渐变流断面1-1;在坝下游水流较平直处,取断面2-2。以坝基底部为基准面0-0,设α=α=1,写出总流能量方程(4-15): 12
(1)
利用连续方程(4-9):
取宽度为1m,得
代入(1)式:
得
1m坝宽的单宽流量
图4-37
作用在断面1-1上的水压力
作用在断面2-2上的水压力
坝对水流作用力的合力为R,取断面1-1和2-2之间的水流为隔离体(图b),写出总流动量方程(4-30)
得:
则水流对1m坝宽的作用力,方向与相反。 R
返回》
能量方程与动量方程的比较
方 程 应用条件 方程的意义 常见待求问题 备 注
1. 选择实例: 能量方程 恒定、不反映了液流中机 动水压强(或动
可压缩流械能和其他形式水压力)、断面平
断面:管子的出口断面、表面体;质量力的能(主要是代均流速、流量、断
为大气压的断面等;
只有重力;表能量损失的热面之间的压强差、
计算断面为能)间的守恒与平均动能差、机械 代表点:对于明渠流,可选自
渐变流断面 转化关系 能损失、水流流向由液面上的点;对于管流,可选
等。 断面的中心点;
2. 注意点
两渐变流断面之间可以有急变
流;当有流量或能量输入、输出
时,方程形式应有所改变;压强
一般采用相对压强。
作用于隔离体上的外力有: 动量方程 恒定、不 反映了液流与 液流对边界的冲
可压缩流边界上作用力之击力,或边界对液
1)重力即为隔离体中的流体重体,质量力间的关系 流的反作用力、已
量;
只有重力;知全部作用力,求
计算断面为平均流速或流量2)两端过水断面上的动水压力渐变流断等 (按静水压强规律分布); 面。
3)液流边界作用于隔离体上的合
力。
本文档为【[最新]能量方程和动量方程】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑,
图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享,如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服,我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。