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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?3 s* R" n& `; T) J  y
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& E+ i# [# R" b: [0 j! [
坐等清晰的解释

( ]' C$ [: v1 b- N/ M; ^% l+ f复习一下流体动力学公式,不知是否能清楚$ B% ?+ N0 |- u8 G5 H! G* d: I
1.连续性方程
4 d  E0 j* i% J7 MV1S1=V2S2=常数) c+ }( s7 m# a) w2 S; N
Q1=Q2=Q% |0 r+ z' A1 [3 X
使用条件1)稳定流动 2)流体是不可压缩的, R* Q5 e5 o9 J4 q9 z
V1,V2任意两断面的平均流速, m/s4 Z4 W! h- n; O3 g- h- y. H
S1,S2任意两断面面积,m^27 x  q9 s6 |' |& l, R1 D
2.理想流体伯努利方程) V4 {8 ~7 u4 _" V
H1+P1/(ρg)+ V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+ V2^2/(2g)& g2 y% J; L6 ^) F" ~1 V1 a
H+P/(ρg)+ V^2/(2g)=常数' Q& G' j( }$ V/ w& K" Z' q
公式中符号的意义:
; i. F4 n$ i$ l* ]9 ?H1、H2为端面中心距基准面中心的垂直高度,m;% e: O' {$ R4 @# ^
P1、P2为端面中心处对基准面的压力,Pa;
, e# R- i4 K6 sρ密度 Kg/m^3;
  k; b! b" G" ]7 Xg重力加速度m/S^2;
. h- F* }7 y% b$ j3 lV1、V2任意两截面的平均流速,m/S;4 o) ~3 J8 M3 Z9 a0 |# w5 |0 Y$ G  r
H1、H2的物理意义是位能;8 s3 w; Q: i9 d* ?% N4 w* T
P/(ρg) 的物理意义是压能;
3 g. a' C. C- v* RV^2/(2g)的物理意义是动能。& F& t$ h( L* f( D7 i) ^) X
使用条件
- S/ Y5 ?3 T% _( W1)稳定流动5 M) u) L: k3 g8 G
2)流体是不可压缩的、不计流体粘度
6 O% ^4 U% }; z& E) m4 \3)质量力只有重力
+ J7 K2 r; b# O& t  z3.实际流体总流的伯努利方程
6 [; N! w  F$ r2 K- \! Y0 r: T0 c2 }2 VH1+P1/(ρg)+α1V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+α2V2^2/(2g)+hw
/ J# c1 [5 e5 I4 y& }公式中新增符号的意义:$ {9 O' T, K1 O1 q; V1 C
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5 e/ N) t8 Q% {+ r+ {+ U
H1+P1/(ρg)+ V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+ V2^2/(2g)+hw* T1 i' q- A8 t1 ~3 ]' [) K
hw为总流断面S1、S2之间单位重力流体的平均能量损失,m.
4 T+ [0 m, |/ W+ k5 k使用条件  q* z% j$ Y. a) t; U$ {" `
1)稳定流动
6 i# Z1 m$ ]1 V3 g2)流体是不可压缩的9 u5 [- S* V, k/ M6 U
3)质量力只有重力6 P9 N" X0 \. q
4)流量为常数& {7 w9 b* A. V( ^2 ?( _7 H

7 W: A( p: E7 q5 m, w8 ~; J
作者: 642093071    时间: 2022-5-7 18:16
cumtbm02 发表于 2022-5-7 08:381 Z. @' ^: r9 I  a% G
压强不会变大吧,

  `- r4 A6 p' O从粗管到细管压强变小没有怀疑吧
; ^! C3 `4 g; U# v* z
作者: feishao198712    时间: 2022-5-8 08:24
642093071 发表于 2022-5-7 18:14/ @0 @: D' x6 Y5 @7 C" ]
复习一下流体动力学公式,不知是否能清楚
1 u, `2 k2 N: f+ D4 o0 W1.连续性方程$ u+ v/ ^. I" G0 l! |$ ?
V1S1=V2S2=常数
$ w" J8 v: U4 |
1:假设水平放置,无论粗管到细管,还是细管到粗管,h1=h2;
- D. }( J. Q% p0 f2: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;
: k3 Z! o/ z( X4 v4 O/ D& g     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)' E! n3 ?! Q% n  p

作者: 642093071    时间: 2022-5-8 10:01
feishao198712 发表于 2022-5-8 08:24
  z, `. g- |9 O1:假设水平放置,无论粗管到细管,还是细管到粗管,h1=h2;
. i& t% p4 k6 _, E) ?$ \0 j1 |2:粗管到细管,流速是变大的(V2>V1),( ...
7 R1 x: ]/ l, `5 W& Y- x+ D5 m7 R
网上可看一下文丘里流量计8 S% ?, m( x/ ~( K* `6 _4 S$ c

作者: cumtbm02    时间: 2022-5-8 17:22
642093071 发表于 2022-5-7 18:16
! D5 M7 i# o  I从粗管到细管压强变小没有怀疑吧

/ w5 B2 g* S2 x4 c只要有流动,肯定变小- r, p$ X9 |' e* B3 @

作者: 642093071    时间: 2022-5-8 20:20
cumtbm02 发表于 2022-5-8 17:22: p, E* R7 c0 y: }6 e+ t  N
只要有流动,肯定变小
& }. ~* g/ K" _! [. n
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?
/ ]; p5 i: f& }0 A& l" S
作者: cumtbm02    时间: 2022-5-8 22:54
642093071 发表于 2022-5-8 20:20
& N1 |" M5 o' F$ V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 ...

6 i5 ^0 o* `/ }* j! i0 ?$ w不能,只要是连续流动,就不会出现你说的情况
- S( N4 n  M% a) a
作者: cumtbm02    时间: 2022-5-8 22:55
cumtbm02 发表于 2022-5-7 08:38$ p' v# f& ~4 ^2 W" R
压强不会变大吧,
/ H7 C- U/ J  d4 }2 Q
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* u0 N) v2 L# e0 ~

作者: 642093071    时间: 2022-5-9 11:36
本帖最后由 642093071 于 2022-5-9 11:40 编辑
0 V0 A. ^6 W, g6 u" y, _. p
cumtbm02 发表于 2022-5-8 17:22
; K5 j& F7 T" ?只要有流动,肯定变小
$ h' c/ M+ D8 P* ]' Y" i% _5 X
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。
& R: N/ c3 z& }' ^H1+P1/(ρg)+ V1^2/(2g)= H2+P2/(ρg)+ V2^2/(2g)

+ G$ o# N& m  P& {0 b1 D, o
H1=H2   V1>V2  得到P1<P2

5 R$ t9 N9 E' q, G: B, h
水的黏度不高,可以方便做下实验。

0 Q7 M3 Q8 C2 z- A% s  [4 H
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
& Y( w. O5 E* t9 J8 k9 ]. r2 a0 |3 Y能量守恒原理,动能变小了
/ D9 L) \7 g' b) P3 D& g1 T
流动的流体各点压力不相等了。
3 F- d* L' V7 N: t: X/ j9 ~




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