2.2.3 相对运动伯努利方程
2026年07月26日
2.2.3 相对运动伯努利方程
实际的不可压缩流体在重力场作用下处于稳定流动状态,流量沿程不变,且所选过流断面附近是缓变流动,可用诺维-斯托克斯方程积分得到下列伯努利方程:

式中 EPA、EPx、EPB——所取断面到基准面A-B处的单位重量液体的位能;
、
——单位重量液体由A流至x或B时的总损失。
式(2-19)说明,任意一点单位重量液体的质量均由位能EP、压能p/ρg及动能v2/2g3部分组成,如不计损失,则三者能量之和不变。这就是液体在封闭管路中流量的能量守恒定律。
液体在旋转叶轮流道中的运动是复杂运动,一方面做相对运动ω,同时又随叶轮作旋转运动u(牵连运动),其绝对速度v为(https://www.daowen.com)
v=u+ω
液体质点除受重力外,还有离心力和哥氏力作用。因哥氏力垂直于相对速度,故在相对运动中,哥氏力不做功。这样将液体运动微分方程中的质量力用重心力Fz=-g和离心力Fx=ω2x,Fy=ω2y代入,而速度用相对速度ω代替,经过数学运算,便可得到相对运动伯努利方程为

由于液体从旋转的叶轮获得离心力所做功为
,使入口与出口处总能量不再相等。如果将式(2-19)右边减去此值,整理后即刻获得式(2-20)。