八、 稳定流动系统的能量衡算
流体在图5—7所示的系统中稳定流动,由于截面1—1与截面2—2处境不同,因此这两个截面上的流体的能量是不一样的。但根据能量守恒定律,稳定流动系统中的能量是守恒的,即
进人流动系统的能量=离开流动系统的能量+系统内的能量积累
对于稳定流动,系统内的能量积累为零。在图5—7中,流体从1—1截面经泵输送到2—2截面,设流体中心距基准水平面的距离分别为Z1、Z2,两截面处的流速、压强分别为u1、p1和U2、p2:,流体在两截面处的密度均为ρ,1kg流体从泵获得的外加功为W,1kg流体从截面1—1流到截面2—2的全部能量损失为∑E1,则按照能量守恒定律得到
式中 W——1kg流体在1—1截面与2—2截面间获得的外加功,J/kg;
∑Ef——1kg流体从1—1截面流到2—2截面的能量损失,J/kg;
其他符号的意义及单位与前面相同。
在工程上,常常以1N流体为基准,计量流体的各种能量,并把相应的能量称为压头,单位为m,即1N流体的位能、动能、静压能分别称为位压头、动压头、静压头,1N流体获得的外加功叫外加压头,1N流体的能量损失叫损失压头等。用压头表示的能量守恒定律
式中 H 1N流体在1—1截面与2—2截面间获得的外加功,m;
∑Hf 1N流体从1—1截面流到2—2截面的能量损失,m;
其他符号的意义及单位与前面相同。