工程流體力學(xué)課件4流動阻力和水頭損失-資料下載頁
2024-12-08 09:00本頁面
【正文】 h j22?? ???1 122?hvgj局部水頭損失系數(shù) 突擴(kuò)圓管 gvh j2222 ?? ?局部水頭損失折合成速度水頭的比例系數(shù) 當(dāng)上下游斷面平均流速不同時，應(yīng)明確它對應(yīng)的是哪個速度水頭？ 其它情況的局部損失系數(shù)在查表或使用經(jīng)驗公式確定時也應(yīng)該注意這一點。通常情況下對應(yīng) 下游的速度水頭 。 （ 1）列寫 伯努利方程 jhgvgpzgvgpz ??????222222221111????（忽略沿程損失） )22()()(2222112211 gvgvgpzgpzhj???? ??????（ 2）列寫 動量方程 )(c o s)( 1222221239。11 vvAvg A lApAApAp ?????? ???)( 12 vvQF ??? ?（摩擦力忽略不計） 實驗證明 ：渦流區(qū)環(huán)形面積上 p39。＝ p1， 上式同除 ρgA2， 得 )(22c o s)( 12221 vvgvlg pp ???? ??則 hj gvvgvgvgvvv2)()22(222 22122212122 ??????gvAA2)1(21221??gvAA2)1(22212 ??gv2211??gv2212??ζ 1, ζ 2—— 突擴(kuò)的 局部阻力系數(shù) p39。 O O l d2 d1 v2 v1 2 1 1 2 p1A1 p2A2 一、圓管突擴(kuò)的局部水頭損失 G α 【 解 】 對 2－ 2， 3－ 3列寫伯努利方程 322333322222 22 ??????? whgvgpzgvgpz ????則 323232 ??????? gpphw ?而 gvdlhf 22??與長度 l 成正比，則 )(22212132 ????? ?? ff hh323232 ??? ?? fwj hhh 1322132 23)(2 ??????????????由 gvhj 22?? 得 2 132 )23(2 vg ??????閥門?1 1 2 2 3 3 【 例 】 已知 ?1,?2,?3及管內(nèi)流速 v ,求閥門 的局部阻力系數(shù) ζ。 1 2 3 l 2l v 減小管壁的粗糙度； 柔性 邊壁換為 剛性 邊壁 避免旋渦區(qū)的產(chǎn)生或減小旋渦區(qū)的大小和強(qiáng)度； 如平順的進(jìn)口 漸擴(kuò)或漸縮 彎管曲率半徑 二、減小阻力的措施 本章作業(yè) 習(xí)題 ， 習(xí)題 ， 習(xí)題 ， 習(xí)題 第四章習(xí)題解答 管段 長 l=20m， d=15cm，流量 Q=40L/s，水溫 t=10186。C ，水銀面高差 Δ h=8cm。求 λ、沿程損失及判斷水流形態(tài) 。 解： 2/ 6 m /s4v Q d???21 2 . 6 1 . 0 0 8 m H Owfh h h? ? ? ?0 .0 2 9???221 .3 0 6 1 0 c m /s? ???由溫度得 62. 26 0. 15Re 25 96 001. 30 6 10 ??? ? ??＞ 2022，所以是紊流。 Δh l=20m 又 22flvhdg?? ? ?解： 2/ /s4v Q d???2222l v vHd g g???? ?220(0 . 0 4 2 0 . 5 3 0 . 8 0 . 2 6 1 )0 . 1 2v g? ? ? ? ? ? ?4 3 .9 3m?對兩水池液面列伯努利方程 兩水池水位恒定，管徑 d=10cm，管長 l=20m，λ=， ζ彎 =， ζ閥 =，通過流量 Q=65L/s，求水池水面高差 H。 H 2( 3 ) 2lvdg? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?進(jìn)口 出口彎閥解： 222 1 1 221h ( ) ( ) 2 jp p v vz z hg g g???? ? ? ? ? ?22 1 2 22 1 211 1 1[ ( ) ]2 2 4v v v v v vgg?? ? ? ? ?2112vv??列伯努利方程得 突擴(kuò)管內(nèi)流速由 v1減到 v2，若 d1 和 v1一定，求使測壓管液面差 h成為最大的 v2及 d2是多少？并求最大h值。 2 2 21 2 1 2()22v v v vgg????h d2 d1 v2 v1 時， h最大 214vhg?此時 212dd?解： 2110(0 . 0 3 7 2 0 . 2 9 4 )0 . 1 2vHg? ? ? ? ?22110. 037 100 2 0. 294 0. 037 100vQ ? ? ?? ? ? ??有彎管時 一段直徑 d=100mm的管路長 l=10m。其中有 2個90186。 的彎管 (d/R=)。管段的沿程阻力系數(shù) λ=。如拆除彎管而管段長度不變，作用于管段兩端的總水頭也不變，問管段中的流量能增加百分之幾？ 即流量增加 ％ 211 . 0 7 6 5??2210(0 . 0 3 7 )0 . 1 2vHg? ? ?無彎管時 紊流 層流 過渡區(qū) m= fhlgvlgm=1 由于兩種流態(tài)的流場結(jié)構(gòu)和動力特性存在很大的區(qū)別 ， 對它們加以判別并分別討論是十分必要的 。 層流時 ， 沿程水頭損失與平均流速成正比 ， 而紊流時則與平均流速的 ～ 比 。 利用這一點來判別流態(tài)比用肉眼直接觀察更可靠 、更科學(xué) 。
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