流体力学第6章 流动阻力和水头损失PPT课件

第六章流动阻力和水头损失，主要内容：流阻和水头损失分类，流体运动的两种流，管内层流运动及其水头损失计算，湍流运动，湍流水头损失，流阻和升力，局部水头损失，路径损失和剪切应力的关系，粘性，相对运动，物理特性，固体边界，流阻生成，机械能hw损失HW，6.1流阻和水头损失分类，问题：实际液体和理想液体有什么区别？水阻力和水头损失的原因：水头损失：单位重量的流体从一个水横断面流向另一个水横断面时损失的机械能。头部损失分类、沿路径的HF损失、一流段的头部总损失：各段各部分头部损失的总和、各部分头部损失的总和、部分头部损失hj、(1)头部损失的分类、承水头损失HF:如果流边界沿路径不变或波动缓慢，单位重量流体从一个横断面流向另一个横断面时的机械能损失，这称为via水头损失。部分水头损失HJ:流体移动时局部边界形状和大小的变化，或局部故障导致流体产生涡流，使流体在局部范围内产生更大的能量损失。这种能量损失称为局部水头损失。头部沿路径损失随长度的增加而增加。从流动分类的角度来看，在均匀流和渐变流的情况下，一定期间损失可以理解为水头损失，在急剧变化的流的情况下，局部损失可以理解为水头损失。无损，沿路径丢失，沿路径丢失，局部丢失，沿路径丢失，对于一般的局部水头损失。在均匀流和渐变流段中，由于沿路径的损耗，流体的总机械能逐渐减少，因此总水头线是斜线。由于突变流中局部损失，流体的总机械能突然减少，总水头线有突变。实验研究结果表明，与管的均匀流、水头损失和流速v、水力半径r、流体密度、流体的动力点、壁面粗糙度等有关。在工程实践中，经常使用经验公式计算水头损失。达西公式，称为路径阻力系数。利用达西公式计算不同流动情况下的水头损失时，关键是如何确定。对于压力管道流，水压半径为d/4，(2)用于计算统一流水头损失的公式，Darcy公式是用于计算应用于所有流类型流的恒定水头损失的通用公式。6.2流体运动的两种类型(流动模式)，(1)雷诺实验，流速增加到一定水平后：流速继续增加到一定水平后：雷诺试验，表明，水流有两种。如果流速比较快，各流化床中的流体粒子就有序运动，不相互混合，这种类型的流动称为层流。流速大时，每个流化床中的流体粒子形成漩涡，在流动过程中相互混合，这种类型的流动称为湍流(湍流)。湍流中流体粒子的速度随时间不规则地随机变化。根据伯努利方程，对于均匀流和渐变流，两个相交物的平均流速是相等的。因此，是的，可以看到。路基损失是两个横断面的压力管道水头差。从层流转换为湍流的流速称为上限临界流速，以vc 表示。如果缓慢降低湍流的流速，则流速减小到一定值时，流向会成为层流。流动变化点的流速称为下限临界流速，用VC表示。上限和下限临界流速通常不同，其中re *=ksv */，称为粗糙雷诺数。确定流边墙所属的区域不依赖粗糙度，需要综合考虑雷诺数的影响。在湍流中，流体粒子相互混合，相互碰撞，产生流体中每个粒子之间的动量传递，动量大的粒子向动量小的粒子传递动量，动量小的粒子向动量大的粒子传递动量，结果截面流速分布均匀。，粘性地板内部流动是层流，流速分布遵循抛物线分布。因为粘性楼板厚度很薄，流速可以线性处理。6.6管中的湍流，(2)在湍流流动核中，流动阻力具有额外阻力优势，粘性剪切应力可以忽略，在浮游生物中，l称为混合长度。根据尼古拉斯实验，类型，是卡门常数(无量纲)，一般为0.4，前面和水断面处的剪切应力均适用于线性分布，即层流和湍流。所以，有，定理，积分，无单位形式的转换，C和C 都是积分常数，可见，水断面湍流流核的流速分布遵循代数规律。对数定律比抛物线定律均匀，因此湍流运动的动能修正系数和动量修正系数都接近1.0。1)湍流的软流速分布，湍流的软粘性底部更厚，粘性下层的流速几乎是线性分布，湍流流动核心区的流速分布根据尼古拉斯实验测量为c=5.5，k=0.4。2)湍流的粗糙流速分布，湍流的粗糙粘性底部厚度很小，可以认为整个交叉水中的流速分布遵循对数律。卡门和普朗特根据尼古拉斯实验结果3)湍流流速分布的指数函数率实验公式，卡门和普朗特根据实验数据给出湍流流速分布指数公式，公式的指数随雷诺数的变化而变化，而在Re105中，则是n 1/7，即湍流流速分布的七分之一平方律。(3)正向阻力计算公式，1)的变化规律是，根据Darcy公式，圆管的压力流方向损失的计算公式是，在不同的流动条件下，正向损失系数不