水流动力相关物理规律

扬州第一怪 · 发表于 2017-3-21 16:01:50

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2. 流体动力相关物理规律
A.流体动力势能与势距关系（压力与速度、速度与流动长度）
高低差就是流体动力的势能，势能是高势能区位对低势能区位的侵犯能力，表现为垂直态势。势能是流体动力的能量之本，体现为流体压力换成流动速度。流体上的势能压力越高则换成的流体运动速度就会越大。在流体压力换成流体极限速度时，压力能量消亡同时速度能量生成。压力能量换成速度能量，交换双方能量对等相守恒。
在流体垂直势能建立时，可能高势能区位与低势能区之间存在水平距离，这就是流体动力的势距，表现为水平态势。高势能区位是流体动力的出发地；低势能区位是流体动力最终归宿的目的，高低之间的距离是流体动力的必然流动长度。
势能是流体动力的本能是宝贵而有限的；势距是流体动力的潜能是可以无限的。有势能可以无势距，但有势距必须先有势能。流体动力由原来单一的垂直势能物理量，演变成垂直和水平两个并存物理量后，物理量被放大，流体动力发电工艺创新的文章就是做在这里。
B.流体压力与阻力相互关系（此篇专指水流动力的压力特性）
流体阻力与流体压力是共生关系，流体压力永远是被包装在阻力容器中的物理场。阻力是保护压力的物理要素，如果没有阻力保护就不可能有压力产生并存在。如果包装压力的容器发生破损，带压力特性的流体就会从阻力屏障破损处逃跑。阻力是保护压力的关键要素，在流体动力工程中不会因为阻力存在而消耗压力能量。在流体动力物理关系中，消耗流体压力的条件是压力差；消耗流体压力的唯一因素是极限流速！
C.流体速度与阻力关系
阻力指：永固性固定于流体运动路径上的阻障体，阻力分硬阻力和软阻力之分。硬阻力指永固性固定于流体运动路径上的阻力体，不因受流体运动冲击而改变其位置和姿态；软阻力也是永固性固定于流体运动路径上的阻力体，也是不因受流体运动冲击而改变其位置，但会受流体运动冲击而改变其姿态，通过其不断改变自身姿态将接受的流体运动冲击能量转换成改变姿态的机械属性能量。
流体运动是物质+速度的行为。当直线运动的流体遇固态阻力体拦阻，定会发生不可调和的矛盾与冲突，即：冲击与抗冲击过程。运动体与阻力体如此对抗必发生动能交换事件！即：流体运动冲击能量被作用到阻力体上。当然硬阻力因其固态属性，接收的流体冲击能量被固态体固化消失，表现不出曾发生过的能量交换痕迹。只有当运动的流体冲击软阻力属性阻力体时，流体的冲击力被改变成阻力体自身旋转运动姿态，通过这种改变将流体的直线运动冲击能量转换成阻力体旋转的机械属性能量。
流体动力发电工艺中的能量交换工具，如汽轮机、水轮机等其实都是软阻力属性设备件。无论是火电还是水电，都是通过这种软阻力属性设备将汽流、水流运动能量转换为机械能、电能。
正是因为水轮机、汽轮机为软阻力属性，这就决定了汽轮机、水轮机在工作状态下，它们不可能会消耗流体动力的压力能量！软阻力属性设备件不但不会消耗流体压力能量，在技术条件（自来水工程技术特性）下，同样无法消耗流体运动速度。因为决定流体运动速度的条件是流体压力，只要流体上压力特性继续健在，流体的运动速度就不会改变。流通条件会影响改变流体运动速度，阻力因素无法改变流体运动速度！
D.流体质量.速度.流量三要素并存即能量
流体流动是‘流体质量.运动速度.流量’三要素并存行为状态，流休运动能量是‘流体质量.运动速度.流量’三要素并存行为效应。 ‘流体质量.运动速度.流量’这三个在素简称为流力三要素。
流力三要素中质量指水或者汽体，（水质量系数为1，汽体质量系数小于1），速度指流体秒单位时间运动速度；流量指流体秒单位时间通过流通断面的总量。各系数越大、三系数之和越大则流体的运动冲击能量越强！
在任何空间断面只要‘流体质量.速度.流量’这三个要素并存，在这个空间断面就具有流体运动能量存在；如果在流力三要素并存空间出现阻力，必然会发生能量交换事件！
在流体流动过程中介入空间距离要素后，就将单独的流通断面演变为流动长度。流动长度它是由众多流力三要素并存断面重叠串联构成的连续流动体，在流动长度上的任何断面都是流力三要素并存行为状态，它的任何断面上都有流体的运动能量存在，在流动长度上的任何断面设置软阻力设备，都会有流体的运动能量被转换为机械属性能量。
三要素并存行为即运动能量存在，从这个微观来看发展的宏观世界，就会发现在我们这个世界上想要制造动能资源变得极其简单。象我国只要兴建几处高流速、大流量、长距离的流体动力发电工程，就会有大量强劲的动能资源生成，接下来要做的事是你想要发多少电！往此工程上串联安装多少大型水轮机发电机组！
E. 流体动力工程通道流体流动规律
流体动力工程在创新采用‘自来水工程技术原理’后，在其技术特性支持下：势能决定极限速度（压力/速度）；势距（场点之间）决定流动长度；原点流通空间决定能量释放和能量交换规模，同时决定通道单位时间流通规模。
同一流通通道在流通流体时，通道全长任何断面在相同时间内其流通量相等；同一流通通道流通等量流体时，会因通道各流通断面的流通空间大小不同而流速各不相同。流通空间大的断面流速相对小；而流通空间小的断面流速相对就会高，流速与流通空间成反比！
F. 流动长度将流体运动能量放大规律
运动流体是质量+速度行为，质量+速度就是运动力。在相同时间内运动的物质总量决定运动总能量。
流体动力工程上当一个单独点上的流体流动行为演变成线型流动长度后，同时参与运动的流体总量就会增大，所有参与到流动长度上的流体以相同速度向同一方向运动，运动能量必然被放大！例如一立方水体向前运动一米为一个流通量；而一千米长度上每米一立方水同时向前运动一米结果是1000个流通量，一个流通量与同时1000个流通量相比其能量效果是绝对不一样。相同时间参与运动的流体总量增大是流体能力能量增值放大的根本原因。
流量是原点流通断面秒单位时间的流体通过量，是一个点上的数值，计算为：原点流通空间平方*原点流速；流通量是流动长度上单位时间流体流通总量，它是整体流动规模总和，计算为：原点秒流量*流动总长度。
将流体动力做大做强就是将有限流体流量演变为无限增长的流通量，它的物理量是随流动长度同步增长，物理量增值放大与流动长度成正比！
G.流力能量是一种取之不尽的动能资源
在流体流动长度上流体运动能量平铺广布，不能积累、可以索取。它是一种取之不会减少、不取不会剩余，只可利用不可节余的动能资源。流体运动能量是一种取之不尽的动能，因为它根本就没有资源总量，而是以流体存在态势决定的。只要流体处在运动状态，则流体上的运动能量就不会竭，除非流体停止了运动，否则流体的运动能量永远和运动体同在！