伯努利方程的应用概述

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u p u p Z1 1 1 H e Z 2 2 2 H f 2g g 2g g
2 2
2
2
单位:J/kg
单位:m
伯努利方程应用的解题步骤: 1、选两截面和基准面。
通常依据习题中损失能量或损失
压头的单位,选用相同基准的伯
努利方程。
2、在两截面间列伯努利方程。
3、列数据、代数据、求解。
即高位槽的液面必须高出进料口6.91m。
伯努利方程应用时的注意事项
(1)根据题意画出流动系统的示意图,标明流体的流动方向 (2)截面的选取原则
(3)基准面的选取原则 (4)压力表示方法也应一致 (5)大截面处的流速为零。 (6)依据习题中损失能量或损失压头的单位,选用相同基准的伯努利方程。
伯努利方程应用的解题步骤:
u p u p gz1 1 1 we gz2 2 2 h f 12 2 2
2
2
单位:J/kg 单位:m
u1 p1 u 2 p2 Z1 H e Z 2 Hf 2 g g 2 g g
2Байду номын сангаас
2
如图所示,为了能以均匀的速度向精馏塔中加料,而使原料液从高位槽自动流入精 馏塔中。高位槽液面维持不变,塔内压强为40kPa(表压)。已知原料液密度为900 kg/m3,连接管的规格为φ108mm x 4mm。料液在连接管内的阻力损失为2.2m液柱。 问高位槽的液面需高出塔的进料口多少米,才能使液体的进料维持50m3/h?
知识目标
能力目标
情感目标
掌握伯努利方程在确
培养学生分析归纳、 解决问题的能力和 方法。
激发学生良好的学 习态度和积极参与 的学习意识。
定管路中流体的流量、
容器间的相对位置、 输送设备的有效功率 等方面的应用。
伯努利方程
1、以1kg流体为衡量基准:
u p u p gz1 1 1 we gz2 2 2 h f 12 2 2
2 2
1

u p u p gz1 1 1 we gz2 2 2 h f 12 2 2
2
6.2m
2′
式中Z1=6.2m,Z2=0, u10(大截面),u2待求, p1=p2=0(表压),We=0,∑hf=58.84J/kg。
u p u p gz1 1 1 we gz2 2 2 h f 12 2 2
如图所示,水槽液面至水出口管垂直距离保持在6.2m,水管全长330m,全管 段为φ114mm x 4mm的钢管,若在流动过程中能量损失为58.84J/kg,试求 导管中每小时水的流量(m3/h)
取水槽液面为截面 1—1,管路出口为截面2-2 ,并以通过管道出口中心线的 水平面为基准面。 在两截面间列伯努利方程,即
(4)各物理量的单位应保持一致,压力表示方法也应一致,即同为绝压或同为表压。 (5)如果两个横截面积相差很大,则可取大截面处的流速为零。 (6)不同基准伯努利方程式的选用:通常依据习题中损失能量或损失压头的单位, 选用相同基准的柏努利方程。
u p u p gz1 1 1 we gz2 2 2 h f 12 2 2
选高位槽液面为截面1—1 ,精馏塔进料口为截面 2-2 ,并以通过精馏塔进料口中心线的水平面为基 准面。
u p u p 在两截面间列伯努利方程式 Z1 1 1 H e Z 2 2 2 H f 2g g 2g g
2
2
式中Z1=h 待求,Z2=0 , u10(大截面),
(1)根据题意画出流动系统的示意图,标明流体的流动方向,定出上、下游截 面,明确流动系统的衡算范围 ; (2)截面的选取原则:
①两截面均与流体流动方向相垂直,并且在两截面间的流体必须是连续的。
②一般以上游截面为1—1面,下游截面为2—2面。 ③截面宜选在已知量多、计算方便处。 (3)基准面的选取原则: ①必须与地面平行; ②宜于选取两截面中位置较低的截面; ③若截面不是水平面,而是垂直于地面, 则基准面应选过管中心线的水平面。
qv u2 A d2 4
qv
He=0 , Hf=2.22m液柱
=
50 2 3600x 0.785x 0.1
= 1.77 m/s
P1=0(表压) ,p2=40 x 103Pa(表压) , ρ=900kg/m3 ,
3 1.77 2 40x10 2.22 6.91m 将以上数值代入伯努利方程式得 h= 2 x 9.81 900x9.81
2 2
将以上数值代入伯努利方程式, 并简化得 9.81 x 6.2 =
+58.84
解得 u2=1.99m/s
1

因此,每小时水的流量为
6.2m
114- 2x 4 1000
qv=uA=3600 x
=63.2 m3/h
u2 = 3600 x 0.785 x (
)2x 1.99
2 2′
★伯努利方程应用的注意事项
2 2
单位:m
式中各项的物理意义:
u2 p Z、 、 、 H f 分别表示流体在某一截面处的 2 g g
He表示输送设备对流体所提供的 外加压头 Hf表示流体流经管路时的 损失压头
位压头,动压头,静压头 。
伯努利方程的应用主要包括四个方面
1、确定管路中流体的流量(qv) 2、确定容器间的相对位置(h) 3、确定输送设备的有效功率(Ne) 4、确定用压缩空气输送流体时压缩空气的压强(p)
2 2
单位:J/kg
式中各项的物理意义
u2 p gZ、 、 2

分别是处于某个截面上的流体本身所具有 的 位能、动能、静压能 。 分别是输送设备对流体提供的 外加功 、 流体在输送过程中的 损失能量 。
2、以1N流体为衡算基准:
u p u p Z1 1 1 H e Z 2 2 2 H f 2g g 2g g
1、选两截面和基准面。 2、在两截面间列伯努利方程。 3、列数据、代数据、求解。
qv u

4
d2
如图所示,水流经内径为200mm管子有水塔流向用户。水塔内的水面高于排
出管端25m,且维持水塔中水位不变。设管路全部能量损失为24.5m,试求 由管子排出的水量为若干(m3/h)?
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