不可压缩粘性流体稳定流动的功能关系buke yasuonianxing liuti wending liudong de gongneng guanxi
能量守恒定律在流体中的一种形式。伯努利方程是理想流体稳定流动时的功能关系,考虑到流体的粘滞性后,可将其推广到不可压缩粘性流体稳定流动的情况,对于同一流线上的1、2两点有:
式中ω为单位体积的流体从点1流动到点2时克服内摩擦力所作的功。也可将ω看作由摩擦力引起的能量损耗。一般粘性流体的压缩性均可忽略,上式在实际应用中具有普遍意义。根据流体所接触的周界,通常可将流动状态划分成管流和明渠流。即所谓的有压流动和无压流动。前者适用于气体和液体,而后者只适用于液体。有压流动的特点是:流体内部各点的压强一般既不等于大气压,也彼此不相等。对于水平管道:p1-p2=ω。它表明,水平管道中作稳定流动的粘性流体只有存在一定压强差的条件下,才能克服粘滞性的影响产生流动。流体压强是沿着流动方向逐点降低的;无压流动的特点是:液体自由表面上的压强处处相等,通常等于大气压。对于横截面积不变的明渠,h1-h2=w/ρg。它表明,作稳定流动的粘性液体只有存在一定高度差,才能克服粘滞性的影响而产生流动。液体自由表面的高度沿流动方向逐点降低。准确计算出ω的值,对设计输送流体的管道和明渠是一个关键的因素。