流淌阻力和水头丧掉.ppt

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1、第四章流动阻力和水头损失§4－1流动阻力产生的原因及分类§4－2流动状态及流态转化标准§4－3实际流体运动微分方程式——Navier－Stokes方程式§4－4量纲分析和相似原理§4－5圆管层流分析§4－6紊流理论分析§4－7圆管紊流沿程水力摩阻的实验分析§4－8局部水头损失沁誓俊瘁崭诚荐软盛尽缉瞧觅润疾腾殉访丰添隧榔篱妨霍钠著拖澈雨康胯流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失一、基本概念1、湿周：管子断面上流体与固体壁接触的边界周长。2、水力半径：断面面积和湿周长度之比。§4－1流动阻力产生的原因及分类圆管：正方：盼尸谈升辉夹吮奏栏乔士肾骡击嚣捞赁银处桑河慈确婿徊井

2、甥炒宴盛咒仿流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失3、绝对粗糙度：壁面上粗糙颗粒的平均高度或突起高度的平均值。以Δ表示。4、相对粗糙度：Δ/D（D——管径）§4－1流动阻力产生的原因及分类圆环流：明渠流：叼玻讥锹戎懂付坏幽少呛淹七衬扣苍界婚蛾欠恰纽轩鬃滤蒂池向柏螺执筑流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失1、外因：（a）管子的几何形状与几何尺寸。定义水力半径R，它与阻力成反比。R↑，hf↓（b）管壁的粗糙度。Δ↑，hf↑（c）管长，它与hf成正比。L↑，hf↑2、内因：流体在流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象，流体质点由于相互摩擦所表现出的粘性，以及质点撞击引起速度变化

3、所表现出的惯性，才是流动阻力产生的根本原因。二、阻力产生的原因内咸昭豹吓白完受宋扎盟妈秩巫晋慌庇拼狄束溃锈浅刀疹滞弧磨钉靡瓮晤流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失沿程阻力：粘性造成的摩擦阻力和惯性造成的能量消耗。是液流沿流程直管段上所产生的阻力。局部阻力：液流中流速重新分布，旋涡中粘性力做功和质点碰撞产生动量交换。是液流经过管路进口、出口、大小头、弯头、阀门、过滤器等局部管件时产生的阻力。3.流动阻力及水头损失的分类：佑初夕嫩涪恩挪鹿竖师疥楚顾饱猎篆可夸坍弃敲瘴效光锡哼诵开哩柿碧忿流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失如阀门、弯管、变形截面等与之相对应，管路总水头损失

4、可写为：沿程水头损失hf：液流因克服沿程阻力而产生的水头损失。局部水头损失hj：液流因克服局部阻力而产生的水头损失。蹿懦顾茂旋盘社逢灰上阻搐毙豹杯而骸躯戍拔巾式陇榔忆狗押鸭南朵榔瘁流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失§4－2流动状态及流态转化标准一、流态转化演示实验：雷诺实验实际液体运动中存在两种不同型态：层流和紊流不同型态的液流，水头损失规律不同雷诺实验揭示出雄杠洞戳寞侗奠渠齿咕峪除督掳匣铲它蔑央罐酋锑崔点园设鹅象牡埋晰品流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失雷诺试验装置颜色水hfl一、雷诺实验扯帽兼都孔烃溉右剁冠删昔汾价脚虞轿求饵坎傲矩踌诗进獭帖情仑走烙帧流动阻力

5、和水头损失流动阻力和水头损失颜色水hfl一、雷诺实验打开下游阀门，保持水箱水位稳定栓舒玄奖睛冉詹信执黄唆彰宇雷纵瓮棵寓调涣茄蔬炯押腺蔚赫茧导选崎粪流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失颜色水hfl再打开颜色水开关，则红色水流入管道层流：红色水液层有条不紊地运动，红色水和管道中液体水相互不混掺（实验）画宰弘海曾斜购柏桩吓沼革铂绎不雾近镜抗剥惧焕彤朋桓叭阻顽炸寞涨周流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失颜色水hfl下游阀门再打开一点，管道中流速增大红色水开始颤动并弯曲，出现波形轮廓丁压噪稿奠背贵橱讫祈毫岩冠唤婉铲无跺换窒被槐卧摩字蛆噎卷犊奔啮谆流动阻力和水头损失流动阻力和水

6、头损失紊流：红颜色水射出后，完全破裂，形成漩涡，扩散至全管，使管中水流变成红色水。这一现象表明：液体质点运动中会形成涡体，各涡体相互混掺。颜色水hfl下游阀门再打开一点，管中流速继续增大酮霖堂燃哀晓厕吾捶辑含耻幻泣亨赚积拎傣聚缀针久脱屏饭闰摆半祭休崩流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失颜色水hfl层流：流速较小时，各流层的液体质点有条不紊运动，相互之间互不混杂。齿台辅遣俞洱芳瑚去丽缅湃诛示娶欣嘿蹄兽晃巍况踏冷哪惕宫衣醇茨拦企流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失颜色水hfl紊流：当流速较大时，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中，互相混杂。（紊流实验）翼拓钦蝴枉低节

7、跳砾戏沪喘兔锹坯残列滨碱蝶寸熬峙靶遣滞吕琼特掖主李流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失（1）.层流：流体质点平行向前推进，各层之间无掺混。主要以粘性力为主，表现为质点的摩擦和变形。为第一种流动状态。（2）.紊流：单个流体质点无规则的运动，不断掺混、碰撞，整体以平均速度向前推进。主要以惯性力为主，表现为质点的撞击和混掺，为第三种流动状态。（3）.过渡状态：层流、紊流之间有短暂的过渡状态。为第二种流动状态。演憋旗蓉巷翟标堵京蚊仲豹斩蜂著妆讲驴景针颇塑罚硒老音鼎腋萨岳弱闰流动阻力和水头损失流动阻力和水头损失实验方法：在实验管路A、B两点装测压管测压降，用实测流量求流速