反应堆热工水力学07

'5单相流分析5.1单相流输运方程5.2单相流水力学分析5.3单相流传热分析 滞止比焓来描述能量守恒方程10/1/20212方程体系 滞止比焓来描述能量守恒方程10/1/20213方程体系 引入动能方程动量方程10/1/20214方程体系 滞止比焓和动能方程相减10/1/20215方程体系 比焓形式的能量守恒方程10/1/20216方程体系 微分方程的一般形式质量动量能量10/1/20217方程体系 流体动力学方程体系物理定律质量守恒F=ma能量守恒流动模型固定控制体流动控制体固定微元体流动微元体守恒型积分方程非守恒型积分方程守恒型微分方程非守恒型微分方程流动控制方程连续方程动量方程能量方程边界条件初始条件10/1/20218方程体系 实微分和全微分10/1/20219方程体系 实微分和全微分10/1/202110方程体系 ▽·V的物理含义控制体体积变化引入高斯定理Thetimerateofchangeofthevolumeofamovingfluidelement,perunitvolume10/1/202111方程体系 质量守恒方程固定控制体10/1/202112方程体系 质量守恒方程的不同形式10/1/202113方程体系 湍流微分方程时间平均瞬时量脉动量的特性10/1/202114方程体系 微分方程的一般形式进行时间平均10/1/202115方程体系 10/1/202116方程体系 不可压缩流体10/1/202117方程体系 湍流动力学方程(雷诺平均方程)10/1/202118方程体系 5.2单相流水力学分析求解方法10/1/202119方程体系 5.2.1无旋无粘流动10/1/202120方程体系 进一步我们把空间一个微元（dx,dy,dz）记为dr，注意到对于一个标量X，有两侧乘上dr对于无旋流动，dr与流线方向一致，也和速度的方向一致这样我们沿着流线方向积分就可以得到伯努利方程10/1/202121方程体系 伯努利（Bernoulli）方程稳态无旋流动流体不可压缩质量力只有重力10/1/202122方程体系 水平放置的喷嘴流动10/1/202123方程体系 例题已知：d1=0.711md2=0.686m，h1=0.914m，流体的密度1000kg/m3，U型压差计内介质的密度为13550kg/m3。求管内质量流量。10/1/202124方程体系 求解10/1/202125方程体系 小结能量守恒方程滞止比焓、比焓形式不同流动模型下的守恒方程固定控制体，流动控制体固定微元体，流动微元体湍流动力学方程无旋无粘流动伯努利方程10/1/202126方程体系 习题5.3用能量守恒方法来确定火箭式飞船的加速度。已知一个火箭式飞船在没有重力场的外太空作直线运动，某一瞬时飞船的速度为V，质量为M。推进剂的质量为m，比焓为h，消耗速率为P，化学反应释放的功率为Q，假设推进剂燃烧后的排气速度为Vd，比焓为hd。求该瞬时火箭式飞船的加速度。10/1/202127方程体系 习题5.4要设计一个消防用的高压水枪喷嘴，已知上游消防水管的内直径d1=10cm，喷嘴的内直径d2=1cm，若要喷到30米高的着火点，需要多大的压力p1（忽略空气的摩擦阻力）？此时喷嘴出口的流量是多少？10/1/202128方程体系'