理论教育 液体动力学中的流量与连续性原理

液体动力学中的流量与连续性原理

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:单位时间内流过某通流截面的液体体积称为流量,用qv表示。因此,液体在管内作稳定流动,根据质量守恒定律,在单位时间内管中每一个通流截面的液体质量是相等的,这就是液流的连续性原理。即ρv1A1=ρv2A2=ρvA=常量上式称为液流的连续性方程式,将上式化简得v1A1=v2A2=vA=常量上式表明流体在管中流动时流过各个通流截面的流量是相等的,即qv1=qv2=常量。

液体动力学中的流量与连续性原理

1.液体的流量

液体在管道中流动时,垂直于液体流动方向的截面称为通流截面。单位时间内流过某通流截面的液体体积称为流量,用qv表示。即

qv=V/t

单位为m3/s或L/min,换算1m3/s=6×104L/min。

假设通流截面上各点的流速均匀分布,流速是指液流质点在单位时间内流过的距离,用v表示,即v=s/t,单位为m/s或m/min。若把上式分子分母各乘以通流截面积A则得

v=sA/tA=qv/A

qv=vA,液体以流速v流过通流截面A的流量等于流速v和通流截面积A的乘积。在液压缸中液体的流速可以认为是均匀分布的(液体流动速度与活塞运动速度相同)。当液压缸的有效工作面积A一定时,活塞运动速度v便取决于输入液压缸的流量qv

2.液流的连续性(www.daowen.com)

液体的可压缩性很小,一般可忽略不计。因此,液体在管内作稳定流动(流动液体中任一点的压力、速度和密度都不随时间而变化),根据质量守恒定律,在单位时间内管中每一个通流截面的液体质量是相等的,这就是液流的连续性原理。如图4-6所示,液体在不等截面的管中流动,设通流截面1和2的直径各为d1d2,面积各为A1A2,平均流速分别为v1v2,两个通流截面处液体的密度都为ρ,根据液流的连续性原理,流经截面1和2的液体质量应相等。即

ρv1A1=ρv2A2=ρvA=常量

上式称为液流的连续性方程式,将上式化简得

v1A1=v2A2=vA=常量

上式表明流体在管中流动时流过各个通流截面的流量是相等的,即qv1=qv2=常量。因而流速和通流面积成反比,管粗流速低,管细流速快。

978-7-111-43568-6-Chapter04-7.jpg

图4-6 液流的连续性简图

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈