實際流體恒定總流的能量方程式

1、實際流體恒定總流的能量方程式由于實際流體存在粘滯性，在流淌過程中，要消耗一部分能量用于克服摩擦力而作功，流體的機械能要沿程損失而削減，對機械能來說即存在著能量損失。因此對實際流體而言，總是令單位重量流體從斷面1-1流至斷面2-2所損失的能量為則能量方程應寫為上式共包含了4個物理量，其中z代表總流斷面上單位重量流體所具有的平均位能，一般又稱為位置水頭；代表斷面上單位重量流體所具有的平均壓能，它反映了斷面上各點平均動水壓強所對應的壓強高度；（）稱為測壓管水頭；代表斷面上單位重量流體所具有的平均動能，一般稱為流速水頭。為單位重量流體從一個斷面流至另一個斷面克服水流阻力作功所損失的平均能量，一般稱為水

2、頭損失。習慣上把單位重要流體所具有的總機械能（即位能、壓能、動能的總和）稱為總水頭，并以H表示，即在總流中任意選取兩個斷面，該兩斷面上流體所具有的總水頭若為和，依據(jù)能量方程式：對于抱負流體，由于沒有水頭損失，則，即在不計能量損失狀況下，總流中任何斷面上的總水頭損失保持不變。 為了形象的反映總流中各種能量的變化規(guī)律，可以把能量方程用圖形描繪出來。由于單位重量流體所具有的各種機械能都具有長度的量綱，于是可用水頭為縱坐標，按肯定的比例尺沿流程把斷面的，及分別繪于圖上（如圖1）. 值在斷面上各點是變化的，一般選取斷面形心點的z值來標繪，相應的亦選用形心點動水壓強來標繪。把各斷面的值的點連接起來可以得到

3、一條測壓管水頭線（如圖中虛線所示），把各斷面描出的點連接起來可以得到一條總水頭線（如圖中實線所示），任意兩斷面之間的總水頭線的降低值，即為該兩斷面間水頭損失。圖1實際流體總流的總水頭線必定是一條漸漸下降的線(直線或曲線)，由于總水頭線總是沿程減小的，而測壓管水頭線則可能是下降的線（直線或曲線）也可能是上升的線（直線或曲線）甚至可能是一條水平線，這主要看總流的幾何邊界變化狀況而做具體分析?？偹^沿流程的降低值與流程長度之比，稱為總水頭線坡度，也稱水力坡度，常以表示。若總水頭線為直線時，當總水頭線為曲線時，其坡度為變值，在某一斷面處坡度可表示為因總水頭增量dH始終為負值，為使為正值，上式中加“”號?？偹^線坡度是表示單位流程上的水頭損失。對于河渠中的漸變流，其測壓管水頭線就是水面線，如圖2所示。圖2應用恒定總流能量方程式時應滿足下列條件：1 水流必需是恒定流2 作用于液體上的質(zhì)量力只有重力。圖33 在所選取的兩個過水斷面上，水流應符合漸變流條件，但在所選取的兩個斷面之間，水流可以不是漸變流，如圖3所示，只要把過水斷面選取在水管進口以前符合漸變流條件的斷面1-1及進口之后的斷面2-2,雖然在由水池進入管道四周有急變流發(fā)生，對1-1及