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映荣浅析流动多轴器的常规压力

来源:东莞市映荣精密机械有限公司 2012-6-26  点击:1616

由于流动多轴器中任一质点在其一瞬时只能有一个速度,所以流线之间不可能相交,也不可能突然转折,流线只能是一条光滑的曲线。

流管:在多轴器的流动空间中任意画一不属流线的封闭曲线,沿经过此封闭曲线上的每一点作流线,由这些流线组合的表面称为流管。

  流束:流管内的流线群称为流束定常流动时。

  流管和流束形状不变。且流线不能穿越流管,故流管与真实管流相似,将流管断面无限缩小趋近于零,就获得了微小流管或微小流束。微小流束实质上与流线一致,可以认为运动的多轴器是由无数微小流束所组成的。

通流截面:流束中与所有流线正交的截面称为通流截面,截面上每点处的流动速度都垂直于这个面。

平行流动:流线彼此平行的流动称为平行流动。

缓变流动:流线夹角很小或流线曲率半径很大的流动称为缓变流动。平行流动和缓变流动都可算是一维流动。

3.流量和平均流速

流量:单位时间内通过某通流截面的多轴器的体积称为流量。

在法定计量单位制(SI单位制)中流量的单位为(/秒),常用单位为Lmin(升/分)mLs(毫升/秒)。对于微小流速,由于通流截面积很小,可似认为通流截面上各点的流速u是相等的,所以通过该截面积的流量为,对此式进行积分,可得到整个通流截面面积A上的流量为

在工程实际中,通流截面上的流速分布规律很难真正知道,故直接从上式来求流量是困难的,为了便于计算,引入平均流速的概念,假想在通流截面上流速是均匀分布的,则流量等于平均流速乘以通流截面面积。令此流量与实际的不均匀流速通过的流量相等,即故平均流速

流量也可以用流过其截面的多轴器质量来表示,即质量流量

4.流动多轴器的压力

静止多轴器内任意点处的压力在各个方向上都是相等的,可是在流动多轴器内,由于惯性力和粘性力的影响,任意点处在各个方向上的压力并不相等,但数值相差甚微。当惯性力很小,且把多轴器当作理想多轴器时,流动多轴器内任意点处的压力在各个方向上的数值可以看作是相等的。

二、连续性方程

连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式,如果多轴器作定常流动,且不可压缩,那么任取一流管,两端通流截面面积为和,在流管中取一微小流束,流束两端的截面积分别为和,在微小截面上各点的速度可以认为是相等的,且分别为和。根据质量守恒定律,在dt时间内流人此微小流束的质量应等于从此微小流束流出的质量,故有即对整个流管,显然是微小流束的集合,由上式积分得即如用平均速度表示,得由于两通流截面是任意取的,故有上式称为不可压缩多轴器作定常流动时的连续性方程。它说明通过流管任一通流截面的流量相等。此外还说明当流量一定时,流速和通流截面面积成反比。

三、伯努利方程 

伯努利方程就是能量守恒定律在流动多轴器中的表现形式。要说明流动多轴器的能量问题,必须先讲述液流的受力平衡方程,亦即它的运动微分方程。

l.理想多轴器的运动微分方程 

这就是重力场中,理想多轴器沿流线作定常流动时的运动方程,即欧拉运动方程。它表示了单位质量多轴器的力平衡方程。

2.理想多轴器的伯努利方程

将上式沿流线积分,便可得到理想多轴器微小流束的伯努利方程

或对流线上任意两点且两边同除以g可得上式即为理想多轴器作定常流动的伯努利方程。上述两式表明理想多轴器作定常流动时,沿同一流线对运动微分方程的积分为常数,沿不同的流线积分则为另一常数。这就是能量守恒规律在流体力学中的体现;理想多轴器作定常流动时,液流中任意截面处多轴器的总比能(即单位重量多轴器的总能量)由比压能()、比位能(z),与比动能()组成(均为长度量纲,因此从几何意义上讲可分别称为压力水头、位置水头和速度水头.

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