八、? 穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量衡算
流體在圖5—7所示的系統(tǒng)中穩(wěn)定流動,由于截面1—1與截面2—2處境不同,因此這兩個截面上的流體的能量是不一樣的。但根據(jù)能量守恒定律,穩(wěn)定流動系統(tǒng)中的能量是守恒的,即
進(jìn)人流動系統(tǒng)的能量=離開流動系統(tǒng)的能量+系統(tǒng)內(nèi)的能量積累
對于穩(wěn)定流動,系統(tǒng)內(nèi)的能量積累為零。在圖5—7中,流體從1—1截面經(jīng)泵輸送到2—2截面,設(shè)流體中心距基準(zhǔn)水平面的距離分別為Z1、Z2,兩截面處的流速、壓強(qiáng)分別為u1、p1和U2、p2:,流體在兩截面處的密度均為ρ,1kg流體從泵獲得的外加功為W,1kg流體從截面1—1流到截面2—2的全部能量損失為∑E1,則按照能量守恒定律得到
式中? W——1kg流體在1—1截面與2—2截面間獲得的外加功,J/kg;
∑Ef——1kg流體從1—1截面流到2—2截面的能量損失,J/kg;
其他符號的意義及單位與前面相同。
在工程上,常常以1N流體為基準(zhǔn),計量流體的各種能量,并把相應(yīng)的能量稱為壓頭,單位為m,即1N流體的位能、動能、靜壓能分別稱為位壓頭、動壓頭、靜壓頭,1N流體獲得的外加功叫外加壓頭,1N流體的能量損失叫損失壓頭等。用壓頭表示的能量守恒定律
式中? H??? 1N流體在1—1截面與2—2截面間獲得的外加功,m;
∑Hf??? 1N流體從1—1截面流到2—2截面的能量損失,m;
其他符號的意義及單位與前面相同。