热气管流的伯努利方程或h位1＋h动1＋h静1＋H＝h位2＋h动2＋h静2＋h失上式称为双流体柏努利方程式，常用于热气体的能量衡算。位压头动压头静压头ρa、pa——空气的密度和压力；ρ、p——热气体的密度和压力压头损失第60页，共98页，星期日，2025年，2月5日有能量输入或输出时输入或输出的能量第61页，共98页，星期日，2025年，2月5日例一硅酸盐工业窑炉的供风系统，已知：吸风管内径为300mm，排风管内径为400mm，吸风管处气体静压强为负10500Pa，排风管气体静压强为150Pa，设1-1和2-2截面的压头损失为50Pa。使温度10℃，风量为9200m3/h的空气通过整个系统，试确定需要外界输入多少机械能。（截面中心的垂直距离很小）第62页，共98页，星期日，2025年，2月5日解：列出1-1和2-2截面的伯努力方程由于1-1和2-2截面中心的垂直距离很小，可以认为两处几何压头相等不考虑压力对气体密度的影响：第63页，共98页，星期日，2025年，2月5日吸风管内风速：输入机械能第64页，共98页，星期日，2025年，2月5日1.5压头损失压头损失指流体流动时单位质量流体的机械能损失。①摩擦阻力损失(h摩)：气体沿管道流动时由于质点间的内摩擦力及与管壁之间的外摩擦而引起的能量损失。②局部阻力损失(h局)：当气体流过的管道发生局部变化时，如方向转变、扩张、收缩、设有障碍物等，就在管道的局部变化地区发生气体与管壁的冲击，或因气流方向、速度改变而发生的气体质点之间的冲击，因而造成一部分能量损失。第65页，共98页，星期日，2025年，2月5日①摩擦阻力损失圆管的摩擦阻力损失公式：h摩：摩擦阻力损失，Pa；：摩擦阻力系数l：气体流经的管道长度，m；ρ：气体密度，kg/m3d：管道直径或当量直径，m；v:气体流动速度，m/s第66页，共98页，星期日，2025年，2月5日摩擦阻力系数层流：紊流：是Re和相对粗糙度△/d（△为粗糙度）的函数。（教材P15图1-6）如何判断是层流还是紊流？？Re第67页，共98页，星期日，2025年，2月5日②局部阻力损失局部阻力损失计算公式：h局—摩擦阻力损失，Pa；K—局部阻力系数，可通过查表（附录Ⅳ）求得。ρ—气体密度，kg/m3，v—气体流动速度，m/s，第68页，共98页，星期日，2025年，2月5日总损失总损失=h摩+h局教材P15例1-3第69页，共98页，星期日，2025年，2月5日例2压力测量—U型管液柱压差计指示液密度ρ0，被测流体密度为ρ，求出p1－p2的值。图中a、b两点的压力是相等的，因为这两点都在同一种静止液体（指示液）的同一水平面上。通过这个关系，便可求出p1－p2的值。第28页，共98页，星期日，2025年，2月5日根据流体静力学基本方程式则有：U型管右侧：pa＝p1+(m+R)ρgU型管左侧：pb＝p2+mρg+Rρ0gpa＝pbp1－p2＝R（ρ0－ρ）g测量气体时，由于气体的ρ密度比指示液的密度ρ0小得多，故ρ0-ρ≈ρ0，上式可简化为：p1－p2＝Rρ0g第29页，共98页，星期日，2025年，2月5日1.4气体动力学基本方程1.4.1基本概念①流场、流迹、流线②稳定流动和非稳定流动③流管、流束④有效截面、流量、平均流速⑤层流、紊流第30页，共98页，星期日，2025年，2月5日①流场、流迹、流线流场：充满运动流体的空间。流迹：流场中流体质点在一段时间内运动的轨迹线。流线：流场中某一瞬间的一条空间曲线，在该线上各点的流体质点所具有的速度方向与曲线在该点的切线方向重合。第31页，共98页，星期日，2025年，2月5日②稳定流动和非稳定流动稳定（定常）流动：运动要素只随位置改变而与时间无关的流动。非稳定（非定常）流动：运动要素不仅随位置而变化，而且随时间也在变化的流动。第32页，共98页，星期日，2025年，2月5日③流管、流束流管：在流场中画一封闭曲线C，经过曲线C的每一点作流线，由这许多流线所围成的管就称为流管。流束：充满在流管中的运动流体称流束。微元流束：断面无穷小的流束称微小流束。总流：无数微元流束的总和称为总流。第33页，共98页，星期日，2025年，2月5日④有效截面、流量、平均流速有效截面：在流束中与各流线相垂直的横截面。流量：单位时间内流过管道某有效截面的流体数量称流量，有质量流量qm（kg/h或kg/s）和体积流量q