【正文】 0 20 ??（ b）平均速度 AudAAQv ???（ c）層流動能修正系數(shù) 233?? ? AvdAuA?層流動量修正系數(shù) 2?? ? AvdAuA?2000 2rr drur???? 208 Jrg??? max21 u?—— 測量圓管層流平均速度的方法 208grvlJlhf ????又 gvdlhf 22??比較 ? ?ReRe64 f???注意： v↑→λ↓，但 hf∝ v↑ 232gdvl??? ?：應(yīng)用細(xì)管式粘度計測油的粘度，細(xì)管 d=6mm，l=2m， Q=77cm3/s，水銀壓差計讀值 h=30cm，水銀密度 ρm=13600kg/m3，油的密度 ρ=900kg/m3，求油的運(yùn)動粘度 υ 解： ?fhsmdQv / 2 ?? ?設(shè)為層流 gvdlhf 2Re64 2?mhm ??? ??解得運(yùn)動粘度 smlvgdh f / 262?????校核流態(tài) 23001918Re ??? ?vd計算成立 紊 流 運(yùn) 動 渦體的產(chǎn)生 脈動性 （ 1）瞬時速度 u （ 2）時均速度 （ 3）脈動速度 u’ （ 4）斷面平均速度 v u? ?? Ttt u dtTu 001uuu ??39。39。 ????Re dv ??粘性底層雖然很薄，但卻對紊流流速分布和流動阻力具有重大影響 1— 層流底層； 2— 過渡區(qū)； 3— 紊流核心 ? ?dkf R e ,?? k—— 絕對粗糙度 k/d—— 相對粗糙度 （ 19331934） （ 1）實驗曲線 （ 2） λ 變化規(guī)律 —— 層流底層的變化 紊流光滑區(qū) 紊流過渡區(qū) 紊流粗糙區(qū) 主要計算公式 水力光滑區(qū)：布拉修斯公式（Ｒ e100000) ??粗糙區(qū)：希弗林松公式 ???????dk?柯列勃洛克公式 ?????? ????? Re1dk阿里特蘇里公式 Re ?????? ??dk?非圓管中的流動 R ?AR ? χ—— 濕周 圓管的水力半徑 ?AR ? 2d?邊長分別為 a和 b的矩形斷面水力半徑 ?AR ?442 ddd ????? ?baab?? 2 de Rde 4?圓管的當(dāng)量直徑 de=4R=d 矩形斷面的當(dāng)量直徑 baabRde???24局部阻力及損失的計算 gvhj 22?? ? ?gvvhj 2212 ??gvgvAAhj 22121121221 ?????????? ??或 gvgvAAhj 22122222212 ?????????? ??注意： ζ1→v1； ζ2→v2 特例： ζ=1—— 管道的出口損失系數(shù) 突然擴(kuò)大管 ???????? ??1AA?突然縮小管 ζ→v2 特例： ζ=—— 管道的入口損失系數(shù) 減 阻 措 施 ? 減阻措施 —— 改進(jìn)流體外部的邊界 —— 添加少量的減阻劑 簡單管道的水力計算 gvdlH2120 ?????? ???? ??222 4 ???????dQv???? 22 AdlS ep ???2QSp p?s2/m5 kg/m8 2QSH H? gddlSH 42)(8??? ???揚(yáng)程 39。3030~27 ???????????????????? 221000000 dasdsatgdssdD???a—— 射流結(jié)構(gòu)的幾何特征系數(shù) vm 由動量守恒方程及半徑經(jīng)驗公式 1????????????????Rrvvm通過變換，得 1 4 00 ??dasvv m Q 通過變換，得 ???????? ?? 14 00 das v1 2RQAQv ??由 得 1 4 0 9 020001?????????dasRRvv v2 1 4 0002???dasvv sn和收縮角 φ 由 vm=v0， s=sn代入射流中心速度 vm表達(dá)式，得 ars n 06 7 ?工程上常使用軸心附近較高的速度區(qū)，因此 v2比 v1更合適反映射流軸心附近的平均速度 200 QvvQ ?? ?由 asrtgn 0 ???工作地帶一般應(yīng)在主體段 （初始段公式不再推導(dǎo)） 例：某車間安裝一圓形截面噴嘴的送風(fēng)機(jī)（ a=），送風(fēng)口直徑 d0=，送風(fēng)量 Q0=2m3/s，求 ： 離送風(fēng)口 5m處工作區(qū)的射流半徑， 最大風(fēng)速，工作區(qū)的流量 解： ???????? ?? 00 dasdDmR ?mmars n 0 ???由 （ 3）工作區(qū)的流量 ???????? ?? 00 Ras03 / QsmQ ??（ 2） 此處最大風(fēng)速 smvvdQ / 00200 ??? ?1 4 00 ??dasvv m0/ vsmv m ??特 殊 射 流 溫差、濃差射流 射流本身的溫度或濃度與周圍氣體的溫度或濃度有差異 —— 除塵、采暖、通風(fēng)空調(diào)工程 熱量、濃度擴(kuò)散比動量擴(kuò)散要快些，因此邊界層比速度邊界層發(fā)展要快些、厚些（為簡化，常認(rèn)為相同） 出口斷面溫差 eTTT ??? 00軸心上溫差 emm TTT ???截面上任一點(diǎn)溫差 eTTT ???下標(biāo) “ e”表示周圍氣體 (1).軸心溫差 ΔTm 由熱力學(xué)可知，在等壓情況下，射流各橫截面上相對焓值不變 —— 熱力特征 ? ??? R T dQcTcQ 000 ??通過變換 00 ????RasTT m(2).質(zhì)量平均溫差 ΔT2 002??RasTT??020vv ???濃差射流與溫差射流公式一致，只需將溫度 T換成濃度 χ 即可 射流彎曲 溫差射流或濃差射流由于密度與周圍密度不同，所受的重力與浮力不平衡 —— 射流向上或向下彎曲 ? 旋轉(zhuǎn)射流 —— 氣流通過具有旋流作用的噴嘴外射運(yùn)動。K） 0?? v dvdp? cv d vdp ?? ???一些常見的熱力過程 （ 1）等容過程 cvp ?? 22?—— 機(jī)械能守恒 （ 2）等溫過程 pRT??1cvpRT ?? 2ln2可壓縮理想氣體在等溫過程中的能量方程 c??cT ?（ 3）絕熱過程 理想氣體的絕熱過程 → 等熵過程 cpk ?? vpcck ? —— 絕熱指數(shù) cvpk k ??? 212?例： 文丘里流量計，進(jìn)口直徑 d1=100mm，溫度 t1=20℃ ，壓強(qiáng)p1=420kPa，喉管直徑 d2=50mm，壓強(qiáng) p2=350kPa，已知當(dāng)?shù)卮髿鈮?pa=，求通過空氣的質(zhì)量流量 解：噴管 —— 等熵過程 空氣 k= R=287J/kg [m3/h]。 ? 有效功率 水泵傳輸給液體的功率。單位為 r/min。 ? 氣蝕余量是指水泵進(jìn)口處，單位重量液體所具有超過飽和蒸汽壓力的富裕能量。 ? 兩個速度的合成，即為流體相對于固定的泵殼的運(yùn)動速度，稱為絕對速度，用 v表示。 ? 根據(jù)出水角 的大小不同，可分為三種類型 : ? 當(dāng) ?90176。 ? 角的大小反映了葉片的彎度，是構(gòu)成葉片形狀和葉片性能的一個重要數(shù)據(jù)。流體容重越大，水泵消耗的功率也越大。因此，扣除水力損失后的水泵和風(fēng)機(jī)的實際揚(yáng)程應(yīng)為： ? 式中 ??h為流體在水泵和風(fēng)機(jī)殼體中的水力損失。兩者的比值用機(jī)械效率來表示： ? ? 4．全效率 ? 綜上所述，水泵和風(fēng)機(jī)的全效率即為上述各效率之乘積，即 ? NN hj ?? jvh ???? ? ? 二、離心泵的實際特性曲線 ? 當(dāng)轉(zhuǎn)速 n一定時 ? 考慮了水力損失、容積損失和機(jī)械損失 ? H、 N、 與 Q的關(guān)系曲線 最高效率點(diǎn)為工作點(diǎn) ?HQH ?Q??QN ?Q性能曲線的比較 ? QH性能曲線形狀大致有三種 : (但 駝峰型不穩(wěn)定工作應(yīng)盡量避免 ) ? 較平坦的 流量變化大 而揚(yáng)程變化小 . 可用于自來水廠二級泵站。 ? 工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)從兩方面考慮： ? 改變管道性能曲線 —— 水位變化、閥門調(diào)節(jié)等 ? 改變水泵的性能曲線 —— 改變水泵轉(zhuǎn)速、切削葉輪等。 泵與風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作 ?串聯(lián)工作 —— 后一臺水泵的吸水管接在前一臺水泵的壓水管上。 離心泵汽蝕現(xiàn)象 ? 汽蝕現(xiàn)象 —— 葉輪旋轉(zhuǎn)時，如進(jìn)口處的壓強(qiáng)降到等于或小于液體汽化壓強(qiáng)時，就會有蒸汽及溶解在液體中的氣體大量逸出，形成許多由蒸汽和氣體混合的小氣泡。導(dǎo)致葉輪表面產(chǎn)生腐蝕，出現(xiàn)蜂窩狀的麻點(diǎn)和孔洞。若安裝在海拔 1500m的地區(qū)，輸送水溫為 30?C的清水，水泵進(jìn)水口直徑 D=150mm，吸水管水頭損失為 ，試計算最大安裝高度 HS。 ? . ? 主要步驟 : ?