流動阻力和能量損失(編輯修改稿)
2025-06-20 06:55 本頁面
【文章內容簡介】 管中平均流速為 因 所以 切應力 此式說明在圓管層流過流斷面上，切應力與半徑成正比，其分布規(guī)律如右圖。 沿程損失 lprdrdv2???? ??lpRv?42m a x??max21 vv ?22488 RlpRlpRAqv???? ????? 由伯努利方程，并考慮到等截面水平直管 ，則沿程水頭損失就是管路兩斷面間壓力水頭之差，即 因 ， 則 則層流沿程阻力系數 由以上討論可以看出，層流運動的沿程水頭損失與平均流速的一次方成正比，其沿程阻力系數只與雷諾數有關，這些結論已被實驗所證實。 gvdlgdvldvgRvlhf 22648 222 ????? ???2121 zzvv ?? ，gphf ???28 Rlpv???Re6464 ?dv??＝ 167。 紊流運動的特征和紊流阻力 湍流核心和粘性底層 如圖，流體在圓管中作湍流運動時，絕大部分的流體處于湍流狀態(tài)。緊貼固壁有一層很薄的流體，受壁面的限制，沿壁面法向的速度梯度很大，粘滯應力起很大作用的這一薄層稱為粘性底層。距壁面稍遠，壁面對流體質點的影響減少，質點的混雜能力增強，經過很薄的一段過渡層之后，便發(fā)展成為完全的湍流，稱為 湍流核心。 粘性底層的厚度 很薄，可用半 經驗公式計算 ???? Re30 d?? 湍流特點及流動參數時均化 流體作湍流運動時 ， 運動參數隨時間不停地變化 。 如圖 ， 瞬時速度隨時間 t不停地變化 ， 但始終圍繞一 “ 平均值 ” 脈動 ， 這種現象稱為脈動現象 。 如取時間間隔 T， 瞬時速度在 T時間內的平均值稱為時均速度 ， 可表示為 瞬時速度為： 式中 為脈動速度 。 類似地 ， 其它運動參數也可時均化處理 。 由上討論可知 ， 湍流運動總是非定常的 ， 但從時均意義上分析 ， 可認為是定常流動 。 ?? Tvd tTv 01vvv ???v? 水力光滑和水力粗糙 任何管道 ， 管壁表面總是凹凸不平的 。 管壁表面上峰谷之間的平均距離 稱為管壁的絕對粗糙度 。 絕對粗糙度與管徑 d之比稱為管
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