流體力學(xué)重點(diǎn)概念總結(jié)可直接打印版(編輯修改稿)
2025-07-23 04:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)逐漸減低，流至探頭端點(diǎn)處速度為零。恒定總流的伯努利方程（1）物理意義位（置勢(shì)）能 Z：表示過流斷面上單位重量流體所具有的重力勢(shì)能；壓（力勢(shì)）能 p/ρg：表示過流斷面上單位重量的流體所具有的壓力勢(shì)能；動(dòng)能 αv2/2g：表示過流斷面上單位重量的流體所具有的平均動(dòng)能；（2）幾何意義 z： 稱為斷面位置水頭； p/ρg：稱為斷面壓強(qiáng)水頭； αv2/2g： 稱為斷面速度水頭； z+p/ρg：稱為斷面測(cè)壓管水頭； z+p/ρg+u2/2g=H ：稱為斷面總水頭。這些量都具有長(zhǎng)度的量綱[L]，將這些具有水位高度的量稱為水頭?？偹^線：沿流管各總水頭值的連線，是流管坐標(biāo)的函數(shù)。 水頭線：沿流管各測(cè)壓管水頭值的連線，是流管坐標(biāo)的函數(shù)。 水力坡度：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的水頭損失。測(cè)壓管水頭線坡度：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上測(cè)壓管水頭的降低或升高。對(duì)均勻流動(dòng)，則總水頭線與測(cè)壓管水頭線平行，即J = JP能量方程（伯努力方程）適用條件1）恒定流動(dòng)；2）流體不可壓縮；3）質(zhì)量力只有重力作用；4）兩過水?dāng)嗝嫣帪榫鶆蛄骰驖u變流；5）流量沿程不變；6）兩過水?dāng)嗝骈g無能量輸入輸出。第六章 流動(dòng)阻力和水頭損失產(chǎn)生流動(dòng)阻力和能量損失的根源：流體的粘性和紊動(dòng)。ｈｗ：?jiǎn)挝恢亓苛黧w的平均能量損失稱為水頭損失。沿程阻力和沿程水頭損失：沿程阻力：當(dāng)限制流動(dòng)的固體邊界使流體作均勻流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)阻力只有沿程不變的切應(yīng)力形成的阻力。沿程水頭損失：由沿程阻力作功而引起的水頭損失。沿程水頭損失hf：主要由于“摩擦阻力”所引起的，隨流程的增加而增加。局部阻力和局部水頭損失局部阻力：液流因固體邊界急劇改變而引起速度分布的變化，從而產(chǎn)生的阻力稱為局部阻力。局部水頭損失：由局部阻力作功而引起的水頭損失稱為局部水頭損失。局部阻力水頭損失hj ：主要是因?yàn)楣腆w邊界形狀突然改變，從而引起水流內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受破壞，產(chǎn)生漩渦，以及在局部阻力之后，水流還要重新調(diào)整結(jié)構(gòu)以適應(yīng)新的均勻流條件所造成的。水頭線圖的繪制方法：繪制總水頭線?？偹^線總是沿程下降。在有局部水頭損失的地段，有較集中的下降；在有沿程水頭損失的地段，則逐漸的下降。在有外加能量的地點(diǎn)，則有一個(gè)集中的上升。繪制測(cè)壓管水頭線。測(cè)壓管水頭線比總水頭線處處低一個(gè)流速水頭值。測(cè)壓管水頭線可能沿程下降，也可能會(huì)升高。利用已知邊界條件作為水頭線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。注意：理想流動(dòng)流體的總水頭線為水平線；實(shí)際流動(dòng)流體的總水頭線恒為下降曲線；測(cè)壓管水頭線可升、可降、可水平。若是均勻流，則總水頭線平行于測(cè)壓管水頭線，即J=JP。流態(tài)的判別準(zhǔn)則 —— 臨界雷諾數(shù)Rec雷諾實(shí)驗(yàn)揭示了水流的兩種流動(dòng)狀態(tài)：層流和紊流。并測(cè)定了流動(dòng)損失及水流速度與流態(tài)之間的關(guān)系。（1）臨界流速判別：因不同的管徑大小、流體種類和流體溫度，得到的臨界流速不同。（2）臨界雷諾數(shù)判別：臨界流速v與過流斷面的特性幾何尺寸(管徑)d、流體的動(dòng)力粘度μ和密度ρ有關(guān)，這四個(gè)量可以組成一個(gè)特征數(shù)(量綱一的量或無量綱數(shù))稱雷諾數(shù) Re 雷諾數(shù)的物理意義：雷諾數(shù)是以宏觀特征量表征的流體質(zhì)點(diǎn)所受慣性力與粘性力之比。粘性底層：圓管作湍流運(yùn)動(dòng)時(shí)，靠近管壁處存在著一薄層，該層內(nèi)流速梯度較大，粘性影響不可忽略，紊流附加切應(yīng)力可以忽略，速度近似呈線性分布， 這一薄層就稱為粘性底層。（隨雷諾數(shù)增大而減?。┪闪骱诵模赫承缘讓又獾囊毫鹘y(tǒng)稱為紊流核心。絕對(duì)粗糙度(Δ):粗糙突出管壁的平均高度。相對(duì)粗糙度:管壁的絕對(duì)粗糙度Δ與管徑ｄ的比值.尼古拉茲實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯垦爻套枇ο禂?shù)λ與雷諾數(shù)Re和管壁相對(duì)粗糙度Ks/d之間的關(guān)系，揭示λ的變化規(guī)律。第1區(qū)——層流區(qū)， l=f(Re) 。l=64/Re，沿程損失與流速的一次方程正比。第2區(qū)——層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯倪^渡區(qū)。l=f(Re) ，范圍較小
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