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比推力函數 - 教育百科
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國家教育研究院辭書
基本資料
英文: | specific thrust function |
作者: | 苟淵博 |
日期: | 2002年12月 |
出處: | 力學名詞辭典 |
辭書內容
名詞解釋: 流體運動系統中,是否受有來自邊牆外力F(剪應力及壓力)的作用,是以推力函數(參見thrust function)的變化以定之。此函數為 F=pA+ρV2A 若用於明渠水流,設考慮一矩形渠道並取單位寬度,則有 將上式除以γ,則得渠流每單位比重量之推力函數,即比推力函數,或比推力(sepcific thrust)f: 式中,q 為單位渠寬通過之流量。當q 為已知,則比推力f 僅為水深y 之函數[f=f(y)],如圖1。 在f=fmin時,df/dy=0,上式y3fmin=q2/g或yB=V2/g或V/√(gyfmin)=福祿得數=1,相當於最小比能條件。 分析明渠水流中交替水深或序水深與能量的情形,在定量流時,是藉用比能E(參見specific energy)圖;同理,為明瞭邊牆之外力作用情形,則往往須藉比推力函數圖指示之;如果將此二者同時做相關的繪出,則可以對水流流況的能量、動量及外力作用情形,有一較完整的明瞭。 舉以下三種明渠水流流況為例,分別說明之: 1.等速流(圖2)此情況為一個定動量流,因為系統中之底邊幾何條件,並沒有對水流產生動量變化之外力,或沒有比推力函數的變化,因此f 與E 皆為定值。定量流時,底邊摩阻剪應力的作功,僅在維持一個等速的重力流。 2.水躍(圖3)由連續方程式及動量方程式,可得單位寬度水流之: 可知水躍中雖有序水深之動量變化,然而卻沒有比推力函數的變化,f1=f2。由而可知水躍之形成可以不藉底邊之外力(本處屬一平直底面),而須消耗水流內部的能量或比能,即E1>E2。 3.閘門上下游之急變流(圖4)交替水深y1及y2間顯然有由閘門作用外力所形成的動量變化。換言之,有比推力函數之差異,f1>f2,此差值乘以γ,即為閘門作用於水體之外力,或水體作用於閘門之壓力。剪應力作用甚微可予忽略,則有E1=E2。 總之,系統中分別求出其上游及下游等速流之比推力函數f 值,若有差異,便可知是有邊牆外力作用之存在,以γ乘以此f 差值即得此力。一般急變流中剪力作用可予忽略,如圖3 及4,但對於漸變流及等速流,邊牆之剪應力,則是一項重要的外力效應,如圖2。 |
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資料來源: | 國家教育研究院_比推力函數 |
授權資訊: | 資料採「 創用CC-姓名標示- 禁止改作 臺灣3.0版授權條款」釋出 |
貓頭鷹博士