0511流體力學二納米教育

第四章層流和紊流，液流阻力和水頭損失hf和局部水頭損失hjhwhfh

lV2 d

VhjV沿程阻力和沿程水頭損失（均勻流和漸變流的水頭損失局部阻力和局部水頭損失（急變流的水頭損失hwhfh1 1

hf

ldv2vhjζ——局部阻力系 過水斷面面積 濕周，以χ表示。水力半徑R：過水斷面面積A ARd2d42ReRevdRevRRevd對于圓管，下臨界雷諾數(shù)比較固定Rec對于非圓管對于明渠水流臨界雷諾數(shù)Rec

油104m2 10m/ 分析流動狀態(tài)：平均速 V4Q0.7958m Vd139492

水 Vd1592

油4.44.40總流的0幾點說明：

rR2R2明渠均勻流的切應力分布：(10yhuugJ(r2r20圓管均勻?qū)恿髁魉俜植?gJrr2當rr0時，u0得C4r2

4流量取環(huán)形面積，AdQudA

gJ(r00

r2 r0

d

斷面平均流速v

r r 0 0hflhfld6 R Q0.03m3/

l 12105m2/ N/

求：沿程能量損失解：V4Q0.4244mdRVd1061

（層流 lV 64lVehfd2g d2g0.0544e紊流概述4.7.3導作用的流體薄層，厚度以0表示 管壁粗糙度

/

0(01(014.94.9---尼古拉茲實

低低

d高 區(qū) 區(qū)

Re

64/2過渡區(qū)

2320Re

24000Re26.98(d/)8/

4000Re

RRd8/

Re4160

2 2

2.51 d4160 2 d 2lg2 人工粗糙管層紊流人工粗糙管層紊流hf1 1

V2DD邊界層的基本概念,邊界層分離流阻邊界層的厚度距離定義為邊界層厚度δ。邊界層厚度沿著流體流動方曲面邊界層分離現(xiàn)

圖曲面邊界層分離現(xiàn)象示意圖邊界層分離現(xiàn)繞流阻力和阻力系對于圓柱體和球體等鈍頭體，壓差阻力比摩擦阻力要大第5章有壓管流有壓管道：整個斷面均被液體充 管流 有壓管流→滿管液流，無自由液短管、長 短管 hj和

與 相比不能忽略2須同時考慮的管道2長管：h起主要作 h和

可以 略的管道 自由出流、淹沒出 下的出流

淹沒出孔口、管嘴出

管嘴出流：l(3~

vH

00c 2gH0vc2gH0流速系數(shù)2gH0vc2gH02gH0QvcAc2gH02gH0Q2gH0

Ac

由實驗測定，對于完善收縮的薄壁圓形小孔口，0.64,0.97

v2

v2v 1

211

c 2 2111122gHQvcAc 2gHH

00 2gH0 2gH0 v 1.5流速系數(shù) 1.5

vv 2gH0QvA2gH0QQ 2gH0

whw則

(v c c pc0pc02 v v2 v v22 c2

vcvg0.75H0 H0CQ，求管徑d已知管徑d，Q，求水頭H已知管徑d，Q，6.2.1出流公式–流H

H0 00

l H0

d2g

（管徑不變lH0(l則ld

)22

2gH2gH2gH2gH2gH0l2gH0ldc其中，

淹沒出 H10

0 2 2 HH1H2H

ld

22

( l

)22則lld

QvAc其中， 為管道流量系 H000 H

0

H 6.4串聯(lián)管:水頭等于各段水頭損失之Qi1

hfhfK2其中KCA若

=0,

Qi1

HhHhnnliQ2iKi

n