《水力學(xué)課程總結(jié)》ppt課件-文庫吧
2025-04-16 04:15 本頁面
【正文】 ） 個(gè)無量綱數(shù) （ ? ? ?? ?nm ） 的函數(shù)關(guān)系式表示： f (? ? ?? ?nm )=0 函數(shù)中的無量綱數(shù) ? ? ?? ?nm可按照以下步驟找出： 分五步 ?。 （ n個(gè)） 2. 定基本物理量 m 找全、找準(zhǔn) A A A3獨(dú)立 ? ? ? ?nm f(?1,?2,?nm )=0 量綱和諧原理 ? ?的 表達(dá)式 20 第五章小結(jié) 一 .水頭損失 jfw hhh ??水力半徑 R=A/ ? 濕周 ? hf：粘滯力引起； hj：局部水流阻力。 二 .沿程水頭損失的計(jì)算公式 1. 均勻流基本方程 RJ?? ?0 00 rr?? ? gvdlhf 22?? 沿程 阻力 系數(shù) ?21 三 .液體流動(dòng)的兩種型態(tài) 液體質(zhì)點(diǎn)互不混摻，做有條不紊的直線運(yùn)動(dòng)； 液體質(zhì)點(diǎn)互相摻雜，形成渦體，做雜亂無章的運(yùn)動(dòng)。 3. 流態(tài)的判別 — 雷諾數(shù) ??? vdvdRe ??表示慣性力與粘滯力的對比關(guān)系 圓管 非圓形斷面的管道或渠道 2 3 0 0Re ?cr 500Re ?cr22 四 .圓管層流的沿程水頭損失 )(4 220 rrJu x ?? ??圓管層流中流速為拋物型分布（旋轉(zhuǎn)拋物面） vd lh f 232? ?? Re64??gvdlhf 22??五 .紊流的特征 1. 紊流中運(yùn)動(dòng)要素的脈動(dòng) xxx uuu ??? xxx uuu ??39。瞬時(shí)流速 ?? T xx dtuTu 0_ 1時(shí)均流速 脈動(dòng)流速 23 脈動(dòng)幅度：脈動(dòng)流速的均方根 。 2xu??? 恒定流脈動(dòng)量 （ u、 p等 ） 的時(shí)間平均值為零 。 紊流強(qiáng)度： ?與時(shí)均特征流速 ?之比 。 039。 ?xuvuvTxu2??? ?、時(shí)均流速的關(guān)系 xy uu ???? ?? 2 yuyuyuyul xxxxdddddddd22 ????? ???紊流時(shí)均切應(yīng)力 39。39。yxx uudyud ??? ??牛頓粘滯切應(yīng)力 紊流附加切應(yīng)力 24 六 .紊流中的流速分布 1. 層流底層 紊流中 靠近固體邊界處 ， 粘滯力起主要作用作層流運(yùn)動(dòng)的極薄層 ， 叫做 層流底層 或 粘性底層 （ 厚度 ?l） 。 在層流底層 ， 粘性應(yīng)力占主導(dǎo)地位； 在紊流區(qū) ， 由流體微團(tuán)的脈動(dòng)流速引起各層流體間動(dòng)量交換產(chǎn)生的紊流附加切應(yīng)力 占主導(dǎo)地位 。 ?? 0??u??Re dl ? ?l對同一管道不是一成不變的。 25 2. 紊流分區(qū) 絕對粗糙度： 壁面突出的平均高度 ， 用 ?表示 。 即使同一管道，在不同壁面上， ?的大小、形狀及分布狀態(tài)也不同 ，是隨機(jī)量，難確定。 設(shè)計(jì)一種人工管道，將粒徑相同（ ks）的砂粒均勻粘在管道壁面上，如果人工管道在水頭、管徑及管長與工業(yè)管道均相同時(shí)，hf也相等，則 ks稱為工業(yè)管道的 當(dāng)量粗糙度 。 26 _2_1* ,5Re, ??? ??? 或lskl?l?sksk 摩阻雷諾數(shù) 紊流的分區(qū)： ? sku ?? **Re ?? 0* ?u 水力光滑管區(qū) 過渡區(qū) 70Re5, * ???? 或lsk? 水力粗糙管區(qū) _2* ,70Re,6 ?? ?? 或lsk水力光滑管、水力粗糙管不是一成不變的。 27 3. 紊流流速分布 層流流速分布 紊流流速分布 拋物型分布 對數(shù)分布 七 .圓管紊流沿程水頭損失的計(jì)算 gvdlhf 22??關(guān)鍵求 ? 28 沿程損失系數(shù)的五個(gè)分區(qū) 1． I區(qū) ， Re2300， 層流區(qū) ， λ=f (Re)=64/Re， hf? v 2． II區(qū) ， Re=2300~4000， 層流到紊流過渡區(qū) ， λ= f (Re)， 該區(qū)范圍很窄 ， 實(shí)用意義不大 ， 一般不考慮 。 3． III區(qū) ， 105Re4000， 紊流水力光滑管 區(qū) ， λ=f (Re). 沿程損失系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān) ， 與 ks/r0無關(guān) 。 4． IV區(qū) ， 紊流過渡區(qū) ， λ=f (Re、 ks/r0). 沿程損失系數(shù)與雷諾數(shù)和粗糙度都有關(guān) 。 5． V區(qū)，紊流水力粗糙管區(qū)， λ=f (ks/r0). 沿程損失系數(shù)僅與相對粗糙度有關(guān)。 沿程水頭損失與斷面平均流速的平方成正比 , 通常也稱作‘ 阻力平方區(qū) ’ 。 gvdlhf 22??29 圓管 判別方法 流速分布 影響 ?因素 ? 計(jì)算公式 層流 Re2300 ? ?2204rrJu ???? 220328dJrJv?????? Re Re64?? 過 渡區(qū) 2300Re4000 不考慮 Re 不考慮 光滑管區(qū) ?lsk?或 5Re ?? ?????yuuu 0?????ruuv Re ? ? 1?? ??g 41Re3 1 6 ?? 過渡區(qū) ??lsk?或 70Re5 ??? 同光滑管 Re 、ks/r0 ????????????? Re10rkgs 41Re68 ????????dks? 紊流 粗糙管區(qū) 6?lsk?或 70Re ?? ??? skyuu 0??? skruv ks/r0 10??skrg? 30 八 . 計(jì)算沿程水頭損失的謝才公式 1. 謝才公式 RJCv ? RJCAQ ?謝才系數(shù) ,m1/2/s 明渠均勻流的水力坡度即為水面線坡度 i C 水力半徑 R J 2. 謝才系數(shù) C ?gC 8? Cn R?1 1 6/ yRnC1?采用經(jīng)
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