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标题: 水锤的能量转换 [打印本页]

作者: saiback1 时间: 2023-9-9 18:13
标题: 水锤的能量转换
水锤是管道中介质流动的动能，突然转化为静压能而造成的波动吗，有大佬能不能写一个能量转化公式。

作者: wg823xeyqd 时间: 2023-9-9 19:13
水锤是指液体在管道中流动时，由于突然阀门关闭或改变流速等原因，液体流动的动能被转化为压力能而产生的冲击波。这个过程可以用能量守恒定律来描述。

假设初始时刻管道内的液体流速为v1，密度为ρ1，压力为P1；在发生水锤之后，液体流速变为v2，密度为ρ2，压力变为P2。

根据能量守恒定律，在无外力和摩擦的情况下，系统总能量保持不变。则有：

初始总能量 = 最终总能量

即：(1/2)ρ1v1^2 + P1 + ρ1gh1 = (1/2)ρ2v2^2 + P2 + ρ2gh2

其中，(1/2)ρ1v1^2 和 (1/2)ρ2v2^2 分别代表液体的动能，ρ1、ρ2、h1、h2 分别代表液体的密度和高度差，P1、P2 分别代表液体的压力。

这就是水锤的能量转化公式，它描述了液体流动的动能被转化为静压能的过程。
.

作者: saiback1 时间: 2023-9-10 14:44

wg823xeyqd 发表于 2023-9-9 19:13
水锤是指液体在管道中流动时，由于突然阀门关闭或改变流速等原因，液体流动的动能被转化为压力能而产生的冲 ...

辛苦。我根据你的延伸思考了一下，因为v2最终为0，所以，p2增大。但是这是一个终点量，p2是关死时的压力，事实上，因为阀门关闭造成的憋压，p2最终都会增加
我是这么想的:
a=△v/△t（△t=关阀时间）
瞬间关阀，加速度a非常大，F=ma，则阀门关闭处的压力为
F=阀前压力*横截面积+v/关阀时间*阀前管道内的液体质量
由此方程可知，以下两点的影响，水锤威力大
①关阀时间越短
②阀前管道内液体质量越大

作者: saiback1 时间: 2023-9-10 15:09
我觉得水锤用伯努利方程不严谨。伯努利方程用于流量不变的流体。水锤前后实际上流量变了。
以下是我画的图。
此题并非自问自答，昨天打出问题过后，下午一直在研究

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