流體力學(xué)第四章

1、,,,一、拉格朗日法（ Lagrangian Method ）,描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,二、歐拉法（ Eulerian Method ）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kine

2、matics and Dynamics）,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinemat

3、ics and Dynamics）,2、歐拉加速度,,,（1）當(dāng)?shù)丶铀俣龋〞r(shí)變加速度）：流動(dòng)過程中流體由于速度隨時(shí)間變化而引起的加速度；（2）遷移加速度（位變加速度）：流動(dòng)過程中流體由于速度隨位置變化而引起的加速度。,x= x (t),流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,因此,在定常流中，流場(chǎng)中任意空間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間變化，當(dāng)?shù)丶铀俣鹊扔诹悖?在均勻流中，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度不隨空間

4、位置變化，所以遷移加速度等于零。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,寫成矢量的形式為:,,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,,對(duì)于壓力和密度,則分別為:,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,1、在水位恒定的情況下： （1）A?A? 不存在時(shí)變加速度和位

5、變加速度。 （2）B?B? 不存在時(shí)變加速度，但存在位變加速度。,2、在水位變化的情況下： （1）A?A? 存在時(shí)變加速度，但不存在位變加速度。 （2）B?B? 既存在時(shí)變加速度，又存在位變加速度。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,

6、拉格朗日向歐拉法的轉(zhuǎn)換,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,歐拉向拉格朗日法的轉(zhuǎn)換,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kine

7、matics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,23,流體運(yùn)動(dòng)的一些基本概念,一、流動(dòng)的分類流體性質(zhì):理想流體的流動(dòng)和粘性流體的流動(dòng) 不可壓縮流體的流動(dòng)和可壓縮流體的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài): 定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)，有旋流動(dòng)和無旋流動(dòng) 層流流動(dòng)和紊流流動(dòng)，亞聲速流動(dòng)和超聲

8、速流動(dòng)流動(dòng)空間的坐標(biāo)變量數(shù)目:一維流動(dòng)，二維流動(dòng),三維流動(dòng),流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,24,一、定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)定常流動(dòng)：流體的流動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間而變化的流動(dòng)。非定常流動(dòng)，流體的流動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間而變化的流動(dòng)。,流體的出流,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,25,定常流動(dòng)的流場(chǎng)中，流

9、體質(zhì)點(diǎn)的速度、壓強(qiáng)和密度等流動(dòng)參數(shù)僅是空間點(diǎn)坐標(biāo)x、y、z的函數(shù)，而與時(shí)間t無關(guān)，用Φ表示任一流動(dòng)參數(shù)（即Φ可表示u，v，w，p，ρ等），則 Φ= Φ (x，y，z)定常流動(dòng)時(shí)流體加速度: 在定常流動(dòng)中只有遷移加速度。,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid

10、Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,26,一維、二維和三維流動(dòng)三維流動(dòng)：流動(dòng)參數(shù)是x、y、z三個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)的流動(dòng)。二維流動(dòng)：流動(dòng)參數(shù)是x、y兩個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)的流動(dòng)。一維流動(dòng)：是一個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)的流動(dòng)。,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,27,管內(nèi)流動(dòng)速度分布,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and

11、Dynamics）,2024/3/20,28,繞無限翼展的流動(dòng),,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,29,繞有限翼展的流動(dòng),,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,跡線·流線1、跡線1)定義：某一質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡線。2)跡線的微分方程,,煙火的軌跡為跡線,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid K

12、inematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2.流線,,(1)流線的定義表示某一瞬時(shí)流體各質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)趨勢(shì)的曲線，曲線上任一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的流速方向重合。,描述流場(chǎng)中不同空間質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,(2)流線的性質(zhì),a、同一時(shí)刻的不同流線，不能相交。

13、 ?根據(jù)流線定義，在交點(diǎn)的液體質(zhì)點(diǎn)的流速向量應(yīng)同時(shí)與這兩條流線相切，即一個(gè)質(zhì)點(diǎn)不可能同時(shí)有兩個(gè)速度向量。,b、流線不能是折線，而是一條光滑的曲線。 ?流體是連續(xù)介質(zhì)，各運(yùn)動(dòng)要素是空間的連續(xù)函數(shù)。,c、流線簇的疏密反映了速度的大?。骶€密集的地方流速大，稀疏的地方流速?。?。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,(3)流線的方程,設(shè)dr為流線上A處的一微元弧長,u為流體質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)

14、的流速,?流速向量與流線相切,——流線微分方程（t是常數(shù)）,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,,,,流線、 跡線的比較,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,37,流管、流束、總流流管：在流場(chǎng)中任取一條不是流線的封閉曲線，通過曲

15、線上各點(diǎn)作流線，這些流線組成一個(gè)管狀表面 流體質(zhì)點(diǎn)不能穿過流管流入或流出(由于流線不能相交) 流束：流管內(nèi)部的流體。當(dāng)流束的橫截面積趨近于零時(shí)，則流束達(dá)到它的極限——流線。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,38,有效截面：在流束中與各流線相垂直的橫截面。流線相互平行時(shí)，有效截面是平面。流線不平行時(shí)，有效截面是曲面。微元流束和微元流管：有效截面面積

16、為無限小的流束和流管在每一個(gè)微元流束的有效截面上，各點(diǎn)的速度可認(rèn)為是相同的總流：無數(shù)微元流束的總和。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,均勻流——同一條流線上各空間點(diǎn)上的流速相同的流動(dòng)，流線是平行直線，各有效截面上的流速分布沿程不變,非均勻流——同一條流線上各空間點(diǎn)上的流速不同的流動(dòng)，流線不是平行直線，即沿流程方向速度分布不均,均勻流與非均勻流·漸變流和急變流,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)

17、和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,43,緩（漸）變流：流線之間的夾角很小，流線曲率半徑很大的近乎平行直線的流動(dòng)。緩（漸）變流的有效截面可看作平面，但是緩（漸）變流各個(gè)過水?dāng)嗝娴男螤詈痛笮∈茄爻讨饾u改變的，各

18、個(gè)過水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植紙D形也是沿程逐漸改變的。 急變流：不符合上述條件的流動(dòng)。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,45,急變流,緩變流,緩變流,緩變流,緩變流,緩變流,急變流,急變流,急變流,急變流,緩變流和急變流,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics

19、and Dynamics）,流量、平均流速1.流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過某一規(guī)定表面的流體量體積流量（m3/s）：,質(zhì)量流量（kg/s）：,2.截面平均流速v：總流有效截面上各點(diǎn)的流速是不相同的，所以常采用一個(gè)平均值來代替各點(diǎn)的實(shí)際流速。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,47,濕周 水力半徑濕周：在總流的有效截面上，流體與固體邊界接觸的長度稱為，用符號(hào)χ表示。

20、水力半徑：總流的有效截面面積與濕周之比。用符號(hào)Rh表示,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,系統(tǒng)、控制體,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,系統(tǒng)的邊界：把系統(tǒng)和外界分開的表面。邊界的性質(zhì)：① 邊界隨流體一起運(yùn)動(dòng)；② 邊界面的形狀和大小可隨時(shí)間變化；③ 系統(tǒng)是封閉的，沒有質(zhì)量交換，可以有能量交換；④ 邊界上受到外界作用在系統(tǒng)上

21、的表面力；,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,控制面：控制體的邊界面?？刂泼娴男再|(zhì)：① 總是封閉表面；② 相對(duì)于坐標(biāo)系是固定的；③ 在控制面上可以有質(zhì)量、能量交換；④ 在控制面上受到控制體以外物體加在控制體內(nèi)物體上的力；,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,51,輸運(yùn)公式,為了將物理學(xué)定律和定理用于流體力

22、學(xué)，必須建立系統(tǒng)的物理量隨時(shí)間的變化率與控制體內(nèi)這種物理量隨時(shí)間的變化率和經(jīng)過控制面的凈通量之間的關(guān)系。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,52,流場(chǎng)中的系統(tǒng)與控制體流體系統(tǒng)內(nèi)物理量對(duì)時(shí)間的輸運(yùn)公式：,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,53,輸運(yùn)公式物理意義：,流體系統(tǒng)某種物理量的時(shí)間變化率

23、等于控制體內(nèi)這種物理量的時(shí)間變化率加上這種物理量單位時(shí)間經(jīng)過控制面的凈通量。流體系統(tǒng)某種物理量的隨體導(dǎo)數(shù)由（1）當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù)：等于控制體內(nèi)這種物理量的時(shí)間變化（2）遷移導(dǎo)數(shù)：等于經(jīng)過控制面單位時(shí)間流出和流進(jìn)的這種物理量的差值。,定常流動(dòng)時(shí)，輸運(yùn)公式為,意義：在定常流動(dòng)條件下，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的流體所具有的某種物理量的變化率只與通過控制面的流動(dòng)有關(guān)。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,流體

24、運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性方程,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,55,連續(xù)方程的推導(dǎo)由于流體系統(tǒng)的總質(zhì)量不會(huì)隨時(shí)間變化， 積分形式的連續(xù)方程意義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)控制體內(nèi)流體質(zhì)量的增加（減少）等于同時(shí)間內(nèi)通過控制面流入（流出）的凈流體質(zhì)量。,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Ki

25、nematics and Dynamics）,2024/3/20,56,定常流動(dòng)的連續(xù)方程 意義：在定常流動(dòng)條件下，通過控制面的流體質(zhì)量通量等于0,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,57,管道內(nèi)定常流動(dòng)的連續(xù)方程,取控制體為包含管壁與任意兩個(gè)有效截面構(gòu)成的流管，由于沒有流體流過壁面，有如果截面上的密度可近似為常量，則有意義：定常流動(dòng)中，通過流管的任意

26、有效截面的質(zhì)量流量是常量如果流體密度為常數(shù)，則有意義：不可壓縮流體的體積流量是常數(shù),流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,58,動(dòng)量方程 動(dòng)量矩方程流體系統(tǒng)動(dòng)量的隨體導(dǎo)數(shù)為由動(dòng)量定理，流體系統(tǒng)動(dòng)量的時(shí)間變化率等于作用在系統(tǒng)上的外力的矢量和，有積分形式的動(dòng)量方程為：,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）

27、,2024/3/20,59,定常流動(dòng)的動(dòng)量方程意義：在定常流動(dòng)條件下，控制體內(nèi)質(zhì)量力的主矢量與控制面上表面力的主矢量之和應(yīng)等于單位時(shí)間內(nèi)通過控制體表面的流體動(dòng)量的主矢量，與控制體內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,60,動(dòng)量矩方程流體系統(tǒng)動(dòng)量矩的隨體導(dǎo)數(shù)為由動(dòng)量矩定理，流體系統(tǒng)動(dòng)量矩的時(shí)間變化率等于作用在系統(tǒng)上的外力矩的矢量和，

28、有積分形式的動(dòng)量矩方程為：,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,61,旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的動(dòng)量方程與動(dòng)量矩方程假設(shè)坐標(biāo)系繞鉛直軸線以等角速度旋轉(zhuǎn)，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)理論，運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)加速度是相對(duì)加速度牽連加速度和哥式加速度的矢量和。在慣性坐標(biāo)系中，系統(tǒng)動(dòng)量的時(shí)間變化率為絕對(duì)加速度可以寫成將上述兩式代入動(dòng)量方程，得：,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid K

29、inematics and Dynamics）,2024/3/20,62,定常管流的動(dòng)量方程經(jīng)過截面A流體的動(dòng)量值與以平均速度計(jì)算的動(dòng)量值的關(guān)系為定常管流動(dòng)量方程的分量形式為特點(diǎn)：在計(jì)算過程中只涉及管道中某兩個(gè)截面上的流動(dòng)參數(shù)而不必考慮控制體內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)。可用于控制體內(nèi)存在參數(shù)間斷面的情況。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,63,圖中葉片以勻

30、速ve沿x方向運(yùn)動(dòng)。截面積為A0的一股水流沿葉片切線方向射入葉片，并沿葉片流動(dòng)，最后從葉片出口處流出。設(shè)水流經(jīng)過葉片時(shí)截面積不變，因而流速的大小不變（等于vr）只是方向改變。已知A0=0.001m2，v0=120，ve=60m/s，出口速度方向與水平線夾角為10°。求水流對(duì)葉片的反作用力以及對(duì)葉片所做的功率,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,64,能量方程

31、 流體系統(tǒng)能量的隨體導(dǎo)數(shù)為由能量守恒和轉(zhuǎn)換定理，流體系統(tǒng)能量的時(shí)間變化率等于單位時(shí)間質(zhì)量力和表面力對(duì)系統(tǒng)做的功加上單位時(shí)間外界與系統(tǒng)交換的熱量。有積分形式的能量方程為：,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,65,對(duì)于比熱容不變的完全氣體，其積分形式的能量方程為不考慮與外界的熱交換，質(zhì)量力僅有重力時(shí)，可將重力做功項(xiàng)作為單位質(zhì)量流體的位勢(shì)能包含在單位

32、質(zhì)量流體的能量項(xiàng)中，此時(shí)在重力作用下絕能流的積分形式的能量方程為對(duì)于管道內(nèi)的流動(dòng)，有定常流動(dòng)時(shí)有重力場(chǎng)中管內(nèi)絕能定常流積分形式能量方程,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,66,伯努利方程及其應(yīng)用,一、不可壓理想流體一維定常流動(dòng)的能量方程 理想流體的切向應(yīng)力等于零。如取微元流管為控制體，再結(jié)合連續(xù)方程，則有

33、 微元管流即流線，上式沿流線成立。,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,67,不可壓理想流體在與外界無熱交換的條件下，流體的熱力學(xué)能等于常數(shù)，故有： 方程物理意義：不可壓流體在重力場(chǎng)中作定常運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿流線單位質(zhì)量流體的動(dòng)能、位勢(shì)能和壓強(qiáng)勢(shì)能之和是常數(shù)。伯努利方程應(yīng)用條件：（1）用于一條流線上的不同的點(diǎn)（2）用于不可壓流體在重力場(chǎng)中作定常運(yùn)動(dòng),,,

34、——伯努利方程,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,68,對(duì)于單位重量流體，伯努利方程可寫成 V2/(2g)：表示所研究流體由于具有速度V，在無阻力的情況下，單位重量流體所能垂直上升的最大高度，稱之為速度水頭。 Z：表示單位重量流體的位置水頭 p/(ρg)：與前兩項(xiàng)一樣也具有長度的量綱，表示單位重量流體的壓強(qiáng)水頭 。位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和稱為總

35、水頭H。理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動(dòng)時(shí)，沿同一流線(或微元流束)上各點(diǎn)的單位重量流體所具有的位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和保持不變，即總水頭是一平行于基準(zhǔn)線的水平線。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,69,,,,,,,,,,,,,,,,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,70,伯

36、努利（Bernoulli）方程的應(yīng)用,一、皮托管 在工程實(shí)際中，常常需要來測(cè)量某管道中流體流速的大小，然后求出管道的平均流速，從而得到管道中的流量，要測(cè)量管道中流體的速度，可采用皮托管來進(jìn)行。,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kinematics and Dynamics）,2024/3/20,71,,,,,,,,,,,,,,,,,V,B,A,Z,Z,皮托管測(cè)速原理,,流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（Fluid Kine