关于流体力学的计算公式和水下投射物的理论
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发布时间:2022-04-27 02:30
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时间:2022-06-24 20:17
流体力学包括静力学和动力学
一、流体静力学基本方程
(一)流体静力学基本方程推导:
1、重力:大小F
=
A(Z1-
Z2)ρg
方向向下
2、作用在上表面的压力:大小F1
=
P1
A
方向向下
3、作用在下表面的压力:大小F2
=
P2
A
方向向上
F+
F1+
F2
=
0
P2
=
P1
+(Z1-
Z2)ρg
……①
若将液体柱向上移至液面,而液面上方压强为p0,液体柱高度差Z1-
Z2
=h,h下表面距液面的深度,则可将上式改写为:
P2=
P0
+hρg……②
P2=
hρg……③
①②③式都是静力学基本方程。
二、流体动力学—伯努利方程
柏努利方程推导的思路是:从解决流体流动问题的实际需要出发,采用逐步简化的方法:流动系统的总能量衡算(包括内能和热能)-→流动系统的机械能衡算-→不可压缩流体定态流动的机械能衡算。
(一)柏努利方程的推导
衡算范围:
衡算基准:
基准水平面:
⒈流动流体所具有的能量J/kg
⒉能量守恒定律
根据热力学第一定律,1kg流体为基准的连续定态流动系统的能量衡算式为:
Z1g
+u12/2+p1/
ρ
+We
=
Z2g
+u22/2+p2/
ρ
+Σhf
(1-19)
式中,v
――流体的比容,m3/kg
式(1-19)与式(1-19a)即定态流动过程的总能量衡算式,也是流动系统热力学第一定律表达式。
注意理解静压能(pv)的概念:为把1kg流体送入系统所需要的功,又称流动功。