水流動量方程（momentum equation of flow）是描述水流動量變化與所受外力之間的關係的方程式。是自然界動量守恆定律在水流運動中的套用。
基本介紹
- 中文名：水流動量方程
- 外文名：momentum equation of flow
- 意義：描述水流動量變化與所受外力之間
- 原理：自然界動量守恆定律
- 學科：水利工程
- 套用：水流運動
簡介,動量定律,套用,
簡介
水流動量方程（momentum equation of flow）是描述水流動量變化與所受外力之間的關係的方程式。是自然界動量守恆定律在水流運動中的套用。
動量定律
普遍的動量定律可敘述為：單位時間內物體的動量變化等於作用於物體上外力的向量和。對於一維恆定總流，若用兩個過水斷面截取一個流段，則可導出一維恆定總流的動量方程 ΣF=ρQ(α2v2－α1v1)
式中ΣF為水流隔離體所受外力的總和，包括：上游水流作用於斷面1的動水壓力p1，下游水流作用於斷面2上的動水壓力p2重力G和邊界對這段水流的總作用力f；ρ為水的密度；Q為流量;v1、v2為斷面1-1和斷面2-2的斷面平均流速；α1和α2為斷面1和斷面2的動量修正係數，表示單位時間通過斷面的實際動量與單位時間內以相應的斷面平均流速通過的動量的比值。在漸變流中，α的值為1.02～1.05（常採用α =1.0）。
套用
水流動量方程說明，對於恆定水流，作用於任一水流隔離體的外力之和，等於單位時間內從這個隔離體的下斷面傳遞出的動量與從上斷面傳入的動量之差。只要知道流量和上、下斷面的斷面平均流速，就可以計算作用於水流的外力；或者，只要知道作用於水流的外力和流量，就可以計算上、下斷面的斷面平均流速差，而不必了解這段水流內部的細節。對於有些水流問題，能量損失難以事先確定時，用動量方程進行分析常常是方便的。在河水運動、河床演變、水庫庫岸演變的研究中,常運用水流動量方程分析水流與河床的相互作用力，在湖泊波浪研究中，常運用水流動量方程分析風浪的發生和發展。
