超级军网弱问一个流体力学问题
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 14:36:10
本人学过些大学物理的流体力学,更后续的流体力学就没看过了.问题是这样的:流体力学有个公式: p+1/2*rho*v^2+rho*g*h=const. p是压强,rho是密度,g是重力加速度,h是高度. 现在考虑一根截面恒定的管子,在某处有个U形弯,180度掉头,其余地方都是直的,管子所有部分都在一个水平面内.当水流过管子,在过转弯处时,凭经验感觉弯角外侧的管子内壁感受到的压强要大一点(比直的地方的管子内壁感受到的压强大),水的内部的压强也是这样,任一微元的外侧的压强比内侧大,从弯角的外侧到内侧,压强递减.
如果考虑流体的速度变化(动量变化),那么水的动量在过弯的前后180度掉头,根据牛顿定理也应该有个力来产生这个动量的改变量,也印证了前面的凭经验得出的想法.
进一步考虑那个流体力学公式, 管子在同一水平面内,h恒定;管子截面恒定,也不考虑可压缩情况,则有rho恒定,v恒定;如此一来,p也是常数.当然p是常数是指同一流线上各点, 并未言明转弯处内侧的点和外侧的点的p是否是常数, 但是考虑到未过转弯处的直线区的流动, 这时截面各处的不同流线的p应该是常数, 那么流到转弯处时,由于同一流线的点的p恒定, 原来截面的不同流线的p如果是常数,现在应该还是常数, 即转弯处的内侧和外侧的点的压强是一样的. 但这样就和之前的结论又矛盾了.
是否流体力学公式中的压强和前文的压强的定义不同,还是我的分析哪里出问题了?
希望大家不吝赐教,这里先谢谢了.本人学过些大学物理的流体力学,更后续的流体力学就没看过了.问题是这样的:流体力学有个公式: p+1/2*rho*v^2+rho*g*h=const. p是压强,rho是密度,g是重力加速度,h是高度. 现在考虑一根截面恒定的管子,在某处有个U形弯,180度掉头,其余地方都是直的,管子所有部分都在一个水平面内.当水流过管子,在过转弯处时,凭经验感觉弯角外侧的管子内壁感受到的压强要大一点(比直的地方的管子内壁感受到的压强大),水的内部的压强也是这样,任一微元的外侧的压强比内侧大,从弯角的外侧到内侧,压强递减.
如果考虑流体的速度变化(动量变化),那么水的动量在过弯的前后180度掉头,根据牛顿定理也应该有个力来产生这个动量的改变量,也印证了前面的凭经验得出的想法.
进一步考虑那个流体力学公式, 管子在同一水平面内,h恒定;管子截面恒定,也不考虑可压缩情况,则有rho恒定,v恒定;如此一来,p也是常数.当然p是常数是指同一流线上各点, 并未言明转弯处内侧的点和外侧的点的p是否是常数, 但是考虑到未过转弯处的直线区的流动, 这时截面各处的不同流线的p应该是常数, 那么流到转弯处时,由于同一流线的点的p恒定, 原来截面的不同流线的p如果是常数,现在应该还是常数, 即转弯处的内侧和外侧的点的压强是一样的. 但这样就和之前的结论又矛盾了.
是否流体力学公式中的压强和前文的压强的定义不同,还是我的分析哪里出问题了?
希望大家不吝赐教,这里先谢谢了.
如果考虑流体的速度变化(动量变化),那么水的动量在过弯的前后180度掉头,根据牛顿定理也应该有个力来产生这个动量的改变量,也印证了前面的凭经验得出的想法.
进一步考虑那个流体力学公式, 管子在同一水平面内,h恒定;管子截面恒定,也不考虑可压缩情况,则有rho恒定,v恒定;如此一来,p也是常数.当然p是常数是指同一流线上各点, 并未言明转弯处内侧的点和外侧的点的p是否是常数, 但是考虑到未过转弯处的直线区的流动, 这时截面各处的不同流线的p应该是常数, 那么流到转弯处时,由于同一流线的点的p恒定, 原来截面的不同流线的p如果是常数,现在应该还是常数, 即转弯处的内侧和外侧的点的压强是一样的. 但这样就和之前的结论又矛盾了.
是否流体力学公式中的压强和前文的压强的定义不同,还是我的分析哪里出问题了?
希望大家不吝赐教,这里先谢谢了.本人学过些大学物理的流体力学,更后续的流体力学就没看过了.问题是这样的:流体力学有个公式: p+1/2*rho*v^2+rho*g*h=const. p是压强,rho是密度,g是重力加速度,h是高度. 现在考虑一根截面恒定的管子,在某处有个U形弯,180度掉头,其余地方都是直的,管子所有部分都在一个水平面内.当水流过管子,在过转弯处时,凭经验感觉弯角外侧的管子内壁感受到的压强要大一点(比直的地方的管子内壁感受到的压强大),水的内部的压强也是这样,任一微元的外侧的压强比内侧大,从弯角的外侧到内侧,压强递减.
如果考虑流体的速度变化(动量变化),那么水的动量在过弯的前后180度掉头,根据牛顿定理也应该有个力来产生这个动量的改变量,也印证了前面的凭经验得出的想法.
进一步考虑那个流体力学公式, 管子在同一水平面内,h恒定;管子截面恒定,也不考虑可压缩情况,则有rho恒定,v恒定;如此一来,p也是常数.当然p是常数是指同一流线上各点, 并未言明转弯处内侧的点和外侧的点的p是否是常数, 但是考虑到未过转弯处的直线区的流动, 这时截面各处的不同流线的p应该是常数, 那么流到转弯处时,由于同一流线的点的p恒定, 原来截面的不同流线的p如果是常数,现在应该还是常数, 即转弯处的内侧和外侧的点的压强是一样的. 但这样就和之前的结论又矛盾了.
是否流体力学公式中的压强和前文的压强的定义不同,还是我的分析哪里出问题了?
希望大家不吝赐教,这里先谢谢了.
楼主这个公司是流体静压公司吧？
静压和动压是不一样的
静压和动压是不一样的
百病良医小白兔 发表于 2013-1-31 06:47 
楼主这个公司是流体静压公司吧？
静压和动压是不一样的
但如果h,rho,v恒定...那么转弯处内侧和外侧的动压也是一样的. 我有点怀疑前文的所谓"感受到的压强"应该是静压+a*动压，a是系数，直线处a=0，转弯处a>0，但苦于没学过多少流体力学，不知道如何接着分析。
谢谢一大早回复
楼主这个公司是流体静压公司吧？
静压和动压是不一样的
但如果h,rho,v恒定...那么转弯处内侧和外侧的动压也是一样的. 我有点怀疑前文的所谓"感受到的压强"应该是静压+a*动压，a是系数，直线处a=0，转弯处a>0，但苦于没学过多少流体力学，不知道如何接着分析。
谢谢一大早回复
但如果h,rho,v恒定...那么转弯处内侧和外侧的动压也是一样的. 我有点怀疑前文的所谓"感受到的压强"应该是 ...
内侧外侧的动压不一样吧。外侧管壁提供了把流体转向的力。
内侧外侧的动压不一样吧。外侧管壁提供了把流体转向的力。
百病良医小白兔 发表于 2013-1-31 07:08
内侧外侧的动压不一样吧。外侧管壁提供了把流体转向的力。
不好意思，能定量地说明下＂内侧外侧的动压不一样＂么？
内侧外侧的动压不一样吧。外侧管壁提供了把流体转向的力。
不好意思，能定量地说明下＂内侧外侧的动压不一样＂么？
我没有学过啊，不能帮你
最简化的说整个弯曲部分受到的力:
. .
F=m2 * V2 - m1 V1
.
=2 m * V
如果这个弯曲足够大的话,弯曲处内外壁必然压力不同,这个压力差产生了这个F.
最简化的说整个弯曲部分受到的力:
. .
F=m2 * V2 - m1 V1
.
=2 m * V
如果这个弯曲足够大的话,弯曲处内外壁必然压力不同,这个压力差产生了这个F.
上个论坛也不省心，竟然有本专业的问题。
沉默路过，无视之。
沉默路过，无视之。
楼主你的公式是没考虑摩擦和管道配件的损耗的。。考虑的话还有一个f加上能量才守恒。。
我只记得雷诺系数，其他的都忘记了，流体力学学的不好！
这个问题很简单啊，伯努利方程只能用于同一流线上，却不能用于流体在流动方向横截面上的参数变化。
好好看看流体力学吧。
好好看看流体力学吧。
伯努利方程是简化方程，不考虑黏性，就是上面兄弟说得只适用理想流体同一流线。还有个微分方程，加上边界条件慢慢算吧。
没见过楼主的这个公式。就按楼主的公式说话。
在转弯处，流体的压力除了受这个公式的支配，诚如楼主所说，还要考虑向心力。假定在转弯处截面上各点流体的速度不变，根据向心力的计算公式，越向外半径越大，向心力反而变小，这意味着压力变小。如果在转弯处截面上各点流体的速度不一样，按照楼主的公式，速度越慢，流体的压力越大，这个符合伯努力方程。但是转弯处的速度变慢，向心力也变小，流体的压力变小。所以在转弯处某点的压力和这点的速度有一种互为消长的关系：速度慢，按楼主的公式压力变大，这也符合伯努力公式，但同时向心力变小，向心力对压力的贡献也变小。
按照理想的情况，也就是转弯处各点速度不变，或者变化不大，各点的压力=楼主的公式+向心力。
实际情况是在转弯处容易发生湍流，这就让转弯处各点的压力变得更为复杂。
在转弯处，流体的压力除了受这个公式的支配，诚如楼主所说，还要考虑向心力。假定在转弯处截面上各点流体的速度不变，根据向心力的计算公式，越向外半径越大，向心力反而变小，这意味着压力变小。如果在转弯处截面上各点流体的速度不一样，按照楼主的公式，速度越慢，流体的压力越大，这个符合伯努力方程。但是转弯处的速度变慢，向心力也变小，流体的压力变小。所以在转弯处某点的压力和这点的速度有一种互为消长的关系：速度慢，按楼主的公式压力变大，这也符合伯努力公式，但同时向心力变小，向心力对压力的贡献也变小。
按照理想的情况，也就是转弯处各点速度不变，或者变化不大，各点的压力=楼主的公式+向心力。
实际情况是在转弯处容易发生湍流，这就让转弯处各点的压力变得更为复杂。
没见过楼主的这个公式。就按楼主的公式说话。
在转弯处，流体的压力除了受这个公式的支配，诚如楼主所说， ...
伯努力公式变一下而已来自: Android客户端
在转弯处，流体的压力除了受这个公式的支配，诚如楼主所说， ...
伯努力公式变一下而已来自: Android客户端
我来说一下，管子里h是不变的。在那个转弯出内侧外侧的速度不一样的。管内稳定流的每一个截面的平均v是相等的，但是一个截面各处的v是不一样的，所以内侧外侧动压不一样，不过全压是等的，当然不考虑损失来自: Android客户端