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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,方程体系,*,5,单相流分析,5.1,单相流输运方程,5.2,单相流水力学分析,5.3,单相流传热分析,滞止比焓,来描述能量守恒方程,11/18/2024,2,方程体系,滞止比焓,来描述能量守恒方程,11/18/2024,3,方程体系,引入动能方程,动量方程,11/18/2024,4,方程体系,滞止比焓和动能方程,相减,11/18/2024,5,方程体系,比焓形式的能量守恒方程,11/18/2024,6,方程体系,微分方程的一般形式,质量,动量,能量,11/18/2024,7,方程体系,流体动力学方程体系,物理定律,质量守恒,F=ma,能量守恒,流动模型,固定控制体,流动控制体,固定微元体,流动微元体,守恒型积分方程,非守恒型积分方程,守恒型微分方程,非守恒型微分方程,流动控制方程,连续方程,动量方程,能量方程,边界,条件,初始,条件,11/18/2024,8,方程体系,实微分和全微分,11/18/2024,9,方程体系,实微分和全微分,11/18/2024,10,方程体系,V,的物理含义,控制体体积变化,引入高斯定理,The,time rate of change,of the volume of a moving fluid element,per unit volume,11/18/2024,11,方程体系,质量守恒方程,固定控制体,11/18/2024,12,方程体系,质量守恒方程的不同形式,11/18/2024,13,方程体系,湍流微分方程,时间平均,瞬时量,脉动量的特性,11/18/2024,14,方程体系,微分方程的一般形式进行时间平均,11/18/2024,15,方程体系,11/18/2024,16,方程体系,不可压缩流体,11/18/2024,17,方程体系,湍流动力学方程,(,雷诺平均方程,),11/18/2024,18,方程体系,5.2,单相流水力学分析,求解方法,11/18/2024,19,方程体系,5.2.1,无旋无粘流动,11/18/2024,20,方程体系,进一步,我们把空间一个微元（,d,x,d,y,d,z,）记为,dr,，注意到对于一个标量,X,，有,两侧乘上,dr,对于无旋流动，,dr,与流线方向一致，也和速度的方向一致,这样我们沿着流线方向积分就可以得到伯努利方程,11/18/2024,21,方程体系,伯努利（,Bernoulli,）方程,稳态无旋流动,流体不可压缩,质量力只有重力,11/18/2024,22,方程体系,水平放置的喷嘴流动,11/18/2024,23,方程体系,例题,已知：,d,1,= 0.711m,d,2,= 0.686m,，,h,1,= 0.914m,，流体的密度,1000 kg/m,3,，,U,型压差计内介质的密度为,13550 kg/m,3,。求管内质量流量。,11/18/2024,24,方程体系,求解,11/18/2024,25,方程体系,小结,能量守恒方程,滞止比焓、,比焓形式,不同流动模型下的守恒方程,固定控制体，流动控制体,固定微元体，,流动微元体,湍流动力学方程,无旋无粘流动,伯努利方程,11/18/2024,26,方程体系,习题,5.3,用能量守恒方法来确定火箭式飞船的加速度。,已知一个火箭式飞船在没有重力场的外太空作直线运动，某一瞬时飞船的速度为,V,，质量为,M,。推进剂的质量为,m,，比焓为,h,，消耗速率为,P,，化学反应释放的功率为,Q,，假设推进剂燃烧后的排气速度为,V,d,，比焓为,h,d,。求该瞬时,火箭式飞船的加速度。,11/18/2024,27,方程体系,习题,5.4,要设计一个消防用的高压水枪喷嘴，已知上游消防水管的内直径,d,1,= 10cm,，喷嘴的内直径,d,2,= 1cm,，若要喷到,30,米高的着火点，需要多大的压力,p,1,（忽略空气的摩擦阻力）,？此时喷嘴出口的流量是多少？,11/18/2024,28,方程体系,
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