連續(xù)性方程和伯努利方程定義與應(yīng)用 在流量測(cè)量與儀表的設(shè)計(jì)計(jì)算中連續(xù)性方程和伯努利方程是用得最廣泛的2個(gè)基本方程,它給人以管道中流體流動(dòng)變化規(guī)律的清晰概念。
(1)連續(xù)性方程
連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)流體的一種數(shù)學(xué)表達(dá)式。對(duì)于可壓縮流體非定常流動(dòng),其計(jì)算式為
p1v1A1=p2v2A2= qm(t)
式中 p1,p2一分別為斷面l,2上的平均密度,kg/m3;
v1,v2—分別為斷面1,2上的平均流速.m/s;
A1,A2,—分別為斷面1,2的斷面面積,m2;
qm(t) —質(zhì)量流量.kg/s。
對(duì)于可壓縮流體定常流動(dòng),其計(jì)算式為
p1v1A1=p2v2A2= qm=常數(shù)
對(duì)于不可壓縮流體定常流動(dòng),其計(jì)算式為
v1A1=v2A2= qV=常數(shù) (2 45)
式中 qv-體積流量,m3/s;
其余同上。
由計(jì)算式可見(jiàn),在管道各斷面質(zhì)景流量應(yīng)保持恒定,對(duì)于不可壓縮流體流動(dòng),當(dāng)斷面面積縮小時(shí),其平均流速一定會(huì)相應(yīng)地增大。
(2)伯努利方程
伯努利方程是能量守恒定律應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)流體的一種數(shù)學(xué)表達(dá)式。在忽略摩阻及熱交換情況下,對(duì)于不可壓縮流體定常流動(dòng),其計(jì)算式為
P+1/2pv2 -常數(shù)
式中 P —靜壓,Pa;
p —流體密度,kg/m3;
v—流體平均流速,m/s。
方程式應(yīng)用非常方便,它說(shuō)明壓力能與動(dòng)能之間存在互相轉(zhuǎn)換的規(guī)律,當(dāng)壓力下降時(shí),流速必定會(huì)增加,它就是差壓式流量計(jì)(如孔板流量計(jì))工作原理的理論基礎(chǔ)。
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