以时间为标准,若各空间点上的流动参数(速度、压强、密度等)皆不随时间变化,这样的流动是恒定流,反之为非恒定流。
前述连续方程反映了水流流速 与过水断面间的关系,但为能解决工程中作用力和能量的问题.下面我们从动力学方面来研究液体运动时能量转化.能量守恒定律,以此来建立能量方程.
微小流量
物理学中,任何运动物体都具有机械:动能()和势能().在第二章水静力学中,液体的势能 ,位能,压能.下面我们用动量定理推导恒定流的微小流束的能量方程.
动能定理: 运动物体的增加量=各力对物体所作功的代数和.
动量的增量为:
在总流中取一微小流束
1-1
2-2
在时间段由1-2 运动到
为液体始末共有流段,各外力所做的功分别为:
1>重力作功
2>动水压力作功
1-1动水压力为 距离为
2-2动水压力为 距离为
因为
所以 即
3>摩擦力作功 即
外力作功之和
由动能定理:
所以
式中物理学量均为单位能量.
-----单位位能 -------单位压能 ------单位势能测压管水头
--------单位动能 E-------总能量 -------单位能量损失水头损失