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标题: 管路压力损失与流速大压强小 [打印本页]

作者: 642093071    时间: 2022-5-7 07:24
标题: 管路压力损失与流速大压强小
突然有人问了一个这样的问题:管路压力损失,不论是沿程压力损失还是局部压力损失,不是压力一直在损失吗?为什么由细变粗流速小压强大呢?- s7 u0 q, s% L$ D  K5 t" m$ q. k
可以用伯努利方程进行说明所说的压力实际是能量吧
作者: feishao198712    时间: 2022-5-7 08:16
坐等清晰的解释
作者: cumtbm02    时间: 2022-5-7 08:38
压强不会变大吧,
作者: 徽含一剑    时间: 2022-5-7 09:06
压强变大不代表没有压损,就相当于你这月工资涨了不代表房贷就不交了。
作者: qiedaocai    时间: 2022-5-7 13:06
动压不是跟流速平方成比例吗?怎么压强还会增大?
作者: 642093071    时间: 2022-5-7 18:14
feishao198712 发表于 2022-5-7 08:16, y- A) W% A- U4 J: @+ t; i
坐等清晰的解释

% S: @1 T  U/ z& \复习一下流体动力学公式,不知是否能清楚
: Y' [7 y. }) U: a+ t7 \1.连续性方程
  j, ]# {+ R4 E$ i5 @1 U! t5 A4 A4 vV1S1=V2S2=常数2 S9 [1 d& Z6 ], ?3 d
Q1=Q2=Q" j1 p2 g3 j" J9 O
使用条件1)稳定流动 2)流体是不可压缩的
% ^1 h  {& j; ZV1,V2任意两断面的平均流速, m/s6 @+ Z& M( J! F5 a  [) L2 ]6 j
S1,S2任意两断面面积,m^21 V% \' F7 g" W$ r/ K( u8 n" }4 |
2.理想流体伯努利方程
- U7 [7 b3 o  n0 o5 D: GH1+P1/(ρg)+ V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+ V2^2/(2g)6 M& P" Q6 c2 G7 F) i7 _
H+P/(ρg)+ V^2/(2g)=常数8 V% S' ~  I" Z  \
公式中符号的意义:
1 H' a) b7 {! S5 h4 vH1、H2为端面中心距基准面中心的垂直高度,m;
: N, p6 P! l+ O. N" u6 pP1、P2为端面中心处对基准面的压力,Pa;
; q6 O, F' ?, _' Z) ^5 N' Wρ密度 Kg/m^3;) E) B: B2 h3 p, d2 w: }# \4 V! o
g重力加速度m/S^2;; T$ V8 i8 i% x" d
V1、V2任意两截面的平均流速,m/S;
% {4 u$ {4 H, e( I+ ?# RH1、H2的物理意义是位能;( _) C& O$ o% f6 m; S, I" G% G
P/(ρg) 的物理意义是压能;
# `! s) [) i; W3 O9 j9 e! }+ L; ?5 YV^2/(2g)的物理意义是动能。
0 V4 G5 d9 n( m$ [- i使用条件1 U" x. b/ ~! o; y
1)稳定流动/ f: A2 J! M- M9 \. x% v* s- w
2)流体是不可压缩的、不计流体粘度
% L8 D% ]& f$ x+ F$ t+ U3)质量力只有重力
$ [3 b* J, j+ j+ p3 p4 o1 u4 M8 w3.实际流体总流的伯努利方程6 O' Y* ~/ u+ F* D  ^! R' J
H1+P1/(ρg)+α1V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+α2V2^2/(2g)+hw* m' U0 N; Y$ J! J0 [/ d* @
公式中新增符号的意义:! _7 C: f, ~% ?8 r1 m( e
α1、α2为动能修正系数,一般工程计算可取为1.是流体流速分布均匀性的指标。公式简化为  }8 U5 O$ f. E4 F4 V
H1+P1/(ρg)+ V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+ V2^2/(2g)+hw
+ c# ~$ @& t3 B. s) Lhw为总流断面S1、S2之间单位重力流体的平均能量损失,m.2 \, l( j9 D9 S" [: S
使用条件6 x' {: e% C- b3 d
1)稳定流动7 [3 h$ r4 z1 J8 r, P
2)流体是不可压缩的
) Z6 B7 K8 X* f3)质量力只有重力$ t; Q' {3 X7 a7 @: z8 i
4)流量为常数, n! Y8 q5 ~1 W: L" y0 E/ h6 Y

0 n% z. ~2 s; G) Q/ e, _. E, R( }
作者: 642093071    时间: 2022-5-7 18:16
cumtbm02 发表于 2022-5-7 08:38- W- Y& |% a: c6 O0 N1 |- I
压强不会变大吧,

& g- l  S& A$ l% _% ~. _  ^1 ?: r# [从粗管到细管压强变小没有怀疑吧3 b, h& z1 g  J* r; K, g

作者: feishao198712    时间: 2022-5-8 08:24
642093071 发表于 2022-5-7 18:14
7 Y$ C1 `  r+ L& |/ Y复习一下流体动力学公式,不知是否能清楚. E7 d6 m+ b* K  v' e# q/ P
1.连续性方程
( ?, W- n0 R- GV1S1=V2S2=常数
9 w, h6 Z0 i) \
1:假设水平放置,无论粗管到细管,还是细管到粗管,h1=h2;5 L$ ?6 @, U7 j
2:粗管到细管,流速是变大的(V2>V1),(小时候玩水枪,玩水龙头),不考虑能量损失,那P1>P2;
0 G6 s: ~' `: H4 E# |8 @- F     考虑能量损失,P1与P2未知,但个人感觉还是P1>P2;(具体数据要做实验得出)& a# a% |) w2 |4 Z

作者: 642093071    时间: 2022-5-8 10:01
feishao198712 发表于 2022-5-8 08:24
) a0 V6 f. Q, w9 A" ^9 b1:假设水平放置,无论粗管到细管,还是细管到粗管,h1=h2;" m' r% f6 F. |( K6 ^+ `! d, m( H
2:粗管到细管,流速是变大的(V2>V1),( ...
- g- d  d' Q- L( X' ]& u. `/ X% \
网上可看一下文丘里流量计9 G: U8 d  q/ @2 y' Z

作者: cumtbm02    时间: 2022-5-8 17:22
642093071 发表于 2022-5-7 18:16
; E) a, V0 g- V  }$ W# i8 o% c从粗管到细管压强变小没有怀疑吧
1 T( a; H7 H* K- ^2 V$ m3 Z
只要有流动,肯定变小/ o; k7 x+ S7 [9 ^

作者: 642093071    时间: 2022-5-8 20:20
cumtbm02 发表于 2022-5-8 17:22
# X1 m* j/ z; r2 e只要有流动,肯定变小

7 D" [, x( A. X# D+ J只要有流动,肯定变小)——是说从细管到粗管在稳定满管流动的情况下,粗管的压力(用压力表测量)不能比细管压力高是吗?
, u. r) f! }8 O" ?
作者: cumtbm02    时间: 2022-5-8 22:54
642093071 发表于 2022-5-8 20:20
1 B' H7 d" H! s* w( T  a只要有流动,肯定变小)——是说从细管到粗管在稳定满管流动的情况下,粗管的压力(用压力表测量)不能比 ...

% a; y% M' t/ F# t0 A/ v: x不能,只要是连续流动,就不会出现你说的情况7 m4 c! Y, ^( A3 u; M' n

作者: cumtbm02    时间: 2022-5-8 22:55
cumtbm02 发表于 2022-5-7 08:38
4 m$ \* ~0 U1 I& A1 n1 q- a压强不会变大吧,

0 c4 U/ m% u% G4 z. E没啥怀疑,只要介质在流动,不管粗到细还是细到粗,压力都会降低
9 ]& p7 g4 _( B+ d* H7 w/ e
作者: 642093071    时间: 2022-5-9 11:36
本帖最后由 642093071 于 2022-5-9 11:40 编辑
2 d' C+ l$ H8 u! ^
cumtbm02 发表于 2022-5-8 17:22# J+ S8 X' T' S
只要有流动,肯定变小
6 x- L+ k: n) O% n
1.连续性方程是来于质量守恒;注意连续性方程使用条件
1)稳定流动 ——是说流量不随时间变化。
2)流体是不可压缩的——是说密度不随压力的变化。
3)V1S1=V2S2,细管体积流量和粗管体积流量相同,在密度相同的情况下质量流量相同。单位时间质量ρV1S1=ρV2S2。
看下动能比:(ρV1S1)V1^2/(ρV2S2)V2^2=(V1/V2)^2>1,理想流体假定黏度为0,不考虑黏度产生的能量损失。那么能量去哪里了呢?
2.理想流体伯努利方程是说的能量守恒,在水平管中动能的减少表现为压力的增高。
1 N7 p  G3 w" PH1+P1/(ρg)+ V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+ V2^2/(2g)

9 \) }4 ]  Y3 a4 \
H1=H2   V1>V2  得到P1<P2
. m$ G. b5 A2 @
水的黏度不高,可以方便做下实验。

$ T: q1 R5 _) _
作者: kugua1984    时间: 2022-5-10 16:46
能量守恒原理,动能变小了
作者: 642093071    时间: 2022-5-29 08:33
kugua1984 发表于 2022-5-10 16:46
* H5 Y  y4 T5 M; t能量守恒原理,动能变小了

* }& }- Q- o; ]: D5 B$ l3 s流动的流体各点压力不相等了。
2 E6 [% [0 _0 f0 ]3 G3 V$ D( m




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