注冊結構工程師輔導：動量方程的應用
更新時間：2010-07-21 10:01:31
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(二)動量方程的應用
研究流體作用于水平彎管的力為例，并加以說明。
[例6-3-3] 如圖6-3—17(a)所示，為一連接水泵出口的壓力水管，直徑d=500mm，彎管與水平的夾角45°，水流流過彎管時有一水平推力，為了防止彎管發生位移，筑一混凝土鎮墩使管道固定。若通過管道的流量0.5m3/s，斷面1-1和2-2中心點的壓力p1相對=108000N/┫，p2相對=105000N/┫。試求作用在鎮墩上的力。
[解] 如圖6—3—17(b)所示，取彎管前后斷面1—1和2-2流體為分離體，現分析分離體上外力和動量變化。
設管壁對流體的作用力R，動量方程在x軸的投影為：
則
動量方程在x軸的投影為：
鎮墩對流體作用力的合力R的大小及方向為：
流體對鎮墩的作用力P與R的大小相等方向相反。
通過上例分析可知，應用動量方程解決問題的方法是：選好分離體;全面分析外力;
注意列出動量投影方程，其中作用力的投影和流速的投影選取正負號：凡是與選定坐標方向相同者為正，相反為負;最后加以計算并注意所求力的大小和方向，作用在斷面上的壓力(相對或絕對)應統一。
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