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1、总体平衡法,2.1 总体质量平衡方程 2.2 总体动量平衡方程 2.3 总体能量平衡方程,传递现象,物理学的几个基本规律出发,质量守恒定律 牛顿第二定律 热力学第一定律,控制方程,微分方程组 总体平衡方程,体系微分方程积分 直接根据守恒定律进行空间区域衡算,方法简单，物理含义明确，具备一般处理问题的思想，给出有实际应用价值的基本方程,所研究的有限区域 控制体（控制面）,质量通量：单位时间通过与流速垂直的单位面积的质量流量，,单位时间通过整个控制面的质量流量 单位时间控制体内质量的变化量 质量守恒定律：,净流出,2.1 总体质量平衡,稳态,解：,例：流体稳定流过图示管道，已知入口平均流速 ，入口
2、面积 ，入口流体密度 ，出口面积 ，出口流体密度 ，求出口平均流速 ？,固体壁面处速度为0，恒等于0,2.1 总体质量平衡,动量通量：单位时间通过与流速垂直的单位面积的流体所传输的动量 单位时间通过整个控制面的动量流量 单位时间控制体的动量增量 牛顿第二定律：,牛顿第二定律：体系动量的变化等于合外力的冲量,合外力的动量冲量,体系总动量积累,体系动量输出,2.2 总体动量平衡,解：,例：当流体在一个收缩弯曲管内做稳定流动时，求它对弯管所产生的作用力？,2.2 总体动量平衡,V,A,热力学第一定律：外界给体系所做的功与传给体系的热量的总和等于体系能量的变化,流体单位质量的能量： 单位时间通过控制面dA的能量： 单位时间从控制面净流出的总能量： 单位时间控制体内的能量增量: 单位时间外界传给控制体的热量： 单位时间外界给体系的功： 热力学第一定律：,无粘流体,2.3 总体能量平衡,+,引入:,2.3 总体能量平衡,单位质量的一维稳态流动,速度校正系数，2或1,对于不可压缩流体,无摩擦功、无轴功、流速均匀,2.3 总体能量平衡,解：,例：水以恒定的质量流量通过直径均匀的管子，求摩擦功？,2.3 总体能量平衡,
