机械能方程和伯努利方程gydF4y2Ba

基于能量方程是一个声明gydF4y2Ba热力学第一定律gydF4y2Ba涉及能源、传热和工作。与某些局限性机械能方程可以相比gydF4y2Ba伯努利方程gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

机械能方程的每单位质量能量gydF4y2Ba

的机械能方程gydF4y2Ba泵或风机gydF4y2Ba可以写成的gydF4y2Ba每单位质量能量gydF4y2Ba到系统的能量=系统的能量。gydF4y2Ba

EgydF4y2Ba_{压力,在gydF4y2Ba}+gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{速度,在gydF4y2Ba}+gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{海拔高度,gydF4y2Ba}+ EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba

=gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{的压力,gydF4y2Ba}+gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{速度,gydF4y2Ba}+gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{海拔高度,gydF4y2Ba}+ EgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}(1)gydF4y2Ba

或gydF4y2Ba

pgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba/ρ+ vgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 + g hgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba+ EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba

= pgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba/ρ+ vgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 + g hgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba+gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}(1 b)gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

pgydF4y2Ba=gydF4y2Ba静压gydF4y2Ba(Pa (N / mgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba))gydF4y2Ba

ρgydF4y2Ba=gydF4y2Ba密度gydF4y2Ba(公斤/米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

vgydF4y2Ba=流速度(米/秒)gydF4y2Ba

ggydF4y2Ba=gydF4y2Ba重力加速度gydF4y2Ba(9.81米/秒gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba=海拔高度(米)gydF4y2Ba

EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba=净泵轴每单位质量能量,风扇或类似(J /公斤)gydF4y2Ba

EgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}=水力损失通过泵或风机(J /公斤)gydF4y2Ba

通常用于不可压缩流能量方程问题,叫做gydF4y2Ba机械能方程gydF4y2Ba或者是gydF4y2Ba扩展的伯努利方程gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

的机械能方程gydF4y2Ba涡轮gydF4y2Ba-电力生产可以写成:gydF4y2Ba

pgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba/ρ+ vgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 + g hgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba

= pgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba/ρ+ vgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 + g hgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba+ EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba+gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}(2)gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba=净轴每单位质量能量涡轮(J /公斤)gydF4y2Ba

方程gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba尺寸是gydF4y2Ba

• 每单位质量能量gydF4y2Ba(英国《金融时报》gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/秒gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba=英尺磅/蛞蝓或米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/秒gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba= N m /公斤)gydF4y2Ba

效率gydF4y2Ba

根据gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba更多的损失需要更多轴工作要做同样的输出能量的崛起。的效率gydF4y2Ba泵或风机过程gydF4y2Ba可以表示为:gydF4y2Ba

ηgydF4y2Ba= (EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba- EgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba})/ EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba

的效率gydF4y2Ba涡轮的过程gydF4y2Ba可以表示为:gydF4y2Ba

ηgydF4y2Ba=gydF4y2BaEgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba/ (EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba+ EgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba})(4)gydF4y2Ba

机械能方程单位体积的能量gydF4y2Ba

的机械能方程gydF4y2Ba泵或风机gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba也可以写的吗gydF4y2Ba单位体积能量gydF4y2Ba乘以gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba与流体密度-gydF4y2BaρgydF4y2Ba:gydF4y2Ba

pgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba+ vρgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 +gydF4y2BaγhgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba+gydF4y2BaρEgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba

= pgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba+gydF4y2BaρvgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 +γhgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba+gydF4y2BaρgydF4y2BaEgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}(5)gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

γgydF4y2Ba=gydF4y2Baρg =gydF4y2Ba具体的重量gydF4y2Ba(N / mgydF4y2Ba^3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

的尺寸方程gydF4y2Ba(5)gydF4y2Ba是gydF4y2Ba

• 单位体积能量gydF4y2Ba(英尺磅/英尺gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba=磅/英尺gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba或纳米/米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba= N / mgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

机械能方程的能量每单位重量有关gydF4y2Ba

的机械能方程gydF4y2Ba泵或风机gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba也可以写的吗gydF4y2Ba能源每单位重量gydF4y2Ba与重力,除以gydF4y2BaggydF4y2Ba:gydF4y2Ba

pgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba/γ+ vgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 g + hgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba+ hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba

= pgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba/gydF4y2Baγ+ vgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/ 2 g + hgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba+ hgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}(6)gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba =gydF4y2Ba EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba/ ggydF4y2Ba =净轴能量gydF4y2Ba头gydF4y2Ba每单位质量的泵、风扇或类似(m)gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}=gydF4y2BaEgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}/ ggydF4y2Ba=损失gydF4y2Ba头gydF4y2Ba由于摩擦(m)gydF4y2Ba

的尺寸方程gydF4y2Ba(6)gydF4y2Ba是gydF4y2Ba

• 能量单位gydF4y2Ba重量gydF4y2Ba(英尺磅/磅=英尺或纳米/ N =米)gydF4y2Ba

头是能量单位gydF4y2Ba重量gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba也可以表示为:gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba= EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba/ ggydF4y2Ba

= EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba/ mg = EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba/γ问gydF4y2Ba(7)gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba=轴功率(W)gydF4y2Ba

米gydF4y2Ba=质量流率(千克/秒)gydF4y2Ba

问gydF4y2Ba=体积流率(mgydF4y2Ba^3gydF4y2Ba/秒)gydF4y2Ba

例子——抽水gydF4y2Ba

将水输送从打开的坦克级别0到开放的坦克水平gydF4y2Ba10英尺gydF4y2Ba。泵增加了gydF4y2Ba四个gydF4y2Ba马的权力gydF4y2Ba当泵水gydF4y2Ba2英尺gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba/秒gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

自gydF4y2BavgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba=gydF4y2BavgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba= 0,gydF4y2BapgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba= pgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba= 0gydF4y2Ba和gydF4y2BahgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba= 0 -方程gydF4y2Ba(6)gydF4y2Ba可以修改为:gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba= hgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba+ hgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}

或gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}= hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba- - - - - - hgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba(8)gydF4y2Ba

方程gydF4y2Ba(7)gydF4y2Ba给:gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba= EgydF4y2Ba_轴gydF4y2Ba/γ问gydF4y2Ba

惠普=(4)(550英尺磅/ s / hp) /(62.4磅/英尺gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba)(2英尺gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba/秒)gydF4y2Ba

=gydF4y2Ba17.6gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba

• 具体重量的水gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba62.4磅/英尺gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba
• 1 hp (gydF4y2Ba英语马力gydF4y2Ba)= 550英尺磅/ sgydF4y2Ba

结合gydF4y2Ba(8)gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba_{损失gydF4y2Ba}=(17.6英尺)gydF4y2Ba(10英尺)gydF4y2Ba

=gydF4y2Ba7.6gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba

泵效率可以从计算gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba修改为:gydF4y2Ba

ηgydF4y2Ba= ((gydF4y2Ba17.6英尺)- (gydF4y2Ba7.6英尺)gydF4y2Ba)/gydF4y2Ba(17.6英尺)gydF4y2Ba

=gydF4y2Ba0.58gydF4y2Ba