水流能量方程元流能量方程

如题所述

在恒定流的分析中,我们关注的是同一元流中,两个过水断面或流线上任意两点之间的能量转换规律。这种关系可以用以下公式来表达:


u_1 * p_1 + (γ * g * z_1) - (u_2 * p_2) - (γ * g * z_2) = h


其中,u 代表流速,p 是动水压强,z 是相对于基准面的高度。γ 是液体的容重,g 是重力加速度。z 分别对应单位重量液体的动能、压强势能和位置势能(即重力势能)。下标 1 和 2 分别表示流线上的点 1 和点 2。h 代表从点 1 到点 2 单位重量液体的能量损失。能量通常以水头的形式来表示,因此上述各项又称为位置水头、压强水头、流速水头和水头损失。


在实际流动中,总会有能量损失存在,但这在某些特定情况下可以忽略不计。在这种理想情况下,方程简化为:


u_1 * p_1 + (γ * g * z_1) = u_2 * p_2 + (γ * g * z_2)


这个著名的伯努利方程表明,当能量损失可以忽略时,液体的位置势能、压强势能和动能在沿流线方向可以相互转换,但总和保持不变,这就意味着机械能在流线中是守恒的。


扩展资料

能量守恒与转化定律在水或其他液体流动中的表达式。是水力学基本方程之一。

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