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比推力函數

specific thrust function

苟淵博
2002年12月
力學名詞辭典

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。      

比推力函數

specific thrust function

specific thrust function 進行詞彙精確檢索結果
出處/學術領域 英文詞彙 中文詞彙
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