水头损失的类型及其与阻力的关系_第1页
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水头损失的类型及其与阻力的关系流层来研究（如图4-1由于两流层间存在相对运动，实际液体又具有黏滞性，所以在有就叫做两断面之间的单位能量损失。f水流在边界突变处会产生与边界的分离并且水流与边界之间形成旋涡。因此，在水流边界突变处的水流属于急变流（如图4-2所示）。在急变流段内，由于水流的扩散的旋涡的形成，失是发生在局部范围之内的，所以叫做局部水头损失，常用h表示。j综上所述，我们可以将水流阻力和水头损失分成两类：头损失，就是沿程水头损失。部阻力，克服局部阻力而造成单位重量水体的机械能损失为局部水头损失。局部水头损失，一个概化断面上产生的水头损失。损失互不影响，则全流程（图4-3所示）总水头损失h就等于各局部水头损失和各流段的负沿程水头损失之和，即wfj式中Σh整个流程中各均匀流段或渐变流段的沿程水头损失之和；fΣh整个流程中各种局部水头损失之和j廓的形状和尺寸）对水头损失也有很大影响。（1）液流边界横向轮廓的形状和尺寸对水头损失的影响。液流边界横向轮廓的形状和力半径R等。液流过水断面与固体边界接触的周界叫做湿周，常用X表示。例如三个不同水流条件也相同，但矩形渠槽中的液流的湿周要长些，所受的阻力就要大些，因而水头损失也要大些。这是因为扁长矩形渠槽中的液流与固体边界接触的周界要大些。因此，湿周也是过水断面的重要水力要素之一。湿周愈大，水流阻力及水头损失也愈大。大，相应的水流阻力及水头损失也较大。所以，用过水断面面积A或湿周X中的任何一个水力要素单独来表示过水断面的水力特征都是不全面的，只有把两者相互结合起来才较为全面。过水断面的面积A与湿周X的AX（2）液流边界纵向轮廓对水头损失的影响。根据边界纵向轮廓的不同，有两种不同的液流；均匀流与非均匀流。平面的夹角为c，流段长度为l，过水断面面积为A。用p和p分别表示作用在流段两过作用在断面2—2上的动水压力为P=pA。两力的方向都是垂直指向作用面。（3）摩擦阻力。设τ为流段的固体边界作用于水流上的平均切应力，则整个流段固体0边界作用于水流的总摩擦阻力为T=τlx（x为湿周摩擦阻力与水流的方向相反。0衡条件，即l-由于过水断面1—1和2—2的流速水头相等，对这两个过水断面列能量方程得fA将上式及R=xhf代入式（4-3）得=.0h单位长度上的水头损失称为水力坡度，即把J=f代入上式，则式（4-4）又可写成l0式（4-4）和式（4-5）即为均匀流中沿程水头损失与边界切应力的关系式

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