第5章流動(dòng)阻力與水頭損失-資料下載頁(yè)
2024-10-24 15:11本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】黏性流體的流動(dòng)型態(tài)及其判別。局部水頭損失計(jì)算。從力學(xué)觀點(diǎn)看，本章研究的是流動(dòng)阻力。內(nèi)因——粘性+慣性。外因——外界干擾。1883年英國(guó)物理學(xué)家雷諾按圖示試驗(yàn)裝置對(duì)粘性流體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提出了流體運(yùn)動(dòng)存在兩種型態(tài)：層流和紊流。定義水力半徑為特征長(zhǎng)度.相對(duì)于圓管有?流體用于克服阻力所消耗的能量全部由勢(shì)能提供。上式對(duì)層流、紊流均適用。由均勻流基本方程計(jì)算，需先求出。Rf令，并考慮到，Rd4?式中，為沿程阻力系數(shù)，一般由實(shí)驗(yàn)確定。素在時(shí)間和空間都是具有隨機(jī)性質(zhì)的脈動(dòng)。嚴(yán)格來(lái)講，紊流總是非恒定的。紊流的脈動(dòng)性使過(guò)流斷面上的流速分布比層流的更均勻，但。這里稱為混合長(zhǎng)度，可用經(jīng)驗(yàn)公式或計(jì)算。?水力光滑、水力粗糙的含義。粘性底層一般只有十分之幾個(gè)毫米，但對(duì)流動(dòng)阻力的影響。)(ln*對(duì)數(shù)曲面分布cykvu??
【正文】 vgvAA2212212222221221121221??167。 局部水頭損失 三、局部水頭損失通用公式 gvhm 22??式中： ξ =f(Re,邊界情況 )，稱為局部阻力系數(shù)，一般由實(shí)驗(yàn)確定。 例題 2 例題 1 [例 1] 水流經(jīng)變截面管道，已知 d2/d1=2，則相應(yīng)的 Re2/Re1=? [解 ] 因 ???vdRe24dQv??ddQ 14 ???)/1/()/1(Re/Re211212 ??? dddd故 例題 2 gvH200002??????[例 2]如圖所示管流，已知： d、 l、 H、 λ 、 ξ 進(jìn) 、 ξ 閥門(mén)。 求：管道通過(guò)能力 Q。 [解 ]從 1→2 建立伯努利方程 gvgvgvdl222222閥門(mén)進(jìn) ??? ???例題 2 得流速 據(jù)連續(xù)性方程得流量 閥門(mén)進(jìn) ???? ????dlgHv 224dAvQ ???閥門(mén)進(jìn) ???? ???dlgH2普朗特簡(jiǎn)介 ? 普朗特 （ 1875～ 1953），德國(guó)物理學(xué)家，近代力學(xué)奠基人之一。 1875年 2月 4日生于弗賴辛， 1953年 8月 15日卒于格丁根。他在大學(xué)時(shí)學(xué)機(jī)械工程，后在慕尼黑工業(yè)大學(xué)攻 彈性力學(xué) ， 1900年獲得博士學(xué)位。 1901年在機(jī)械廠工作，發(fā)現(xiàn)了氣流分離問(wèn)題。后在漢諾威大學(xué)任教授時(shí)，用自制水槽觀察繞曲面的流動(dòng)， 3年后提出 邊界層 理論，建立繞物體流動(dòng)的小粘性邊界層方程，以解決計(jì)算摩擦阻力、求解分離區(qū)和熱交換等問(wèn)題。奠定了現(xiàn)代 流體力學(xué) 的基礎(chǔ)。普朗特在流體力學(xué)方面的其他貢獻(xiàn)有：①風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)。他認(rèn)為研究 空氣動(dòng)力學(xué) 必須作模型實(shí)驗(yàn)。 1906年建造了德國(guó)第一個(gè)風(fēng)洞（見(jiàn)空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn) ）， 1917年又建成格丁根式風(fēng)洞。②機(jī)翼理論。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，他于 1913～ 1918年提出了舉力線理論和最小誘導(dǎo)阻力理論 ，后又提出舉力面理論等。③ 湍流 理論。提出層流穩(wěn)定性和湍流混合長(zhǎng)度理論。此外還有亞聲速相似律和可壓縮繞角膨脹流動(dòng)，后被稱為普朗特 邁耶爾流動(dòng)。他在氣象學(xué)方面也有創(chuàng)造性論著。 普朗特在 固體力學(xué) 方面也有不少貢獻(xiàn)。他的博士論文探討了狹長(zhǎng)矩形截面梁的側(cè)向穩(wěn)定性。 1903年提出了柱體扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的薄膜比擬法 。他繼承并推廣了 。 下完成的博士論文是關(guān)于柱體塑性區(qū)的屈曲問(wèn)題。普朗特還解決了半無(wú)限體受狹條均勻壓力時(shí)的塑性流動(dòng)分析。著有 《 普朗特全集 》 、 《 流體力學(xué)概論 》 ，此外還與 《 應(yīng)用水動(dòng)力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué) 》 （ 1931）等 。
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