流體力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件(參考版)
2025-05-07 04:20本頁面
【正文】 關(guān)于管道直徑與水力半徑的換算（ 2） 水力半徑在管道中，管道直徑 (d)與水力半徑之間關(guān)系如下： 1) 管道過水?dāng)嗝妫?πr 2=π(d/2) 2=πd 2/4 (1) (r=管道半徑； d=管道直徑 ) 2） 按水力半徑來計算 過水?dāng)嗝?： A=XR 其中若濕周 (X)為圓周，即： X=2πr=2π(d/2)=πd ∴ A=πdR (2) (1)式與 (2)式應(yīng)相等，即：（ πd 2） /4=πdR R=（ 1/4） d 。 過水?dāng)嗝婧蜐裰芏挤从沉诉^水能力，在水力學(xué)中用 水力半徑(R) 表示過水能力，即： R = A / X 水力半徑愈大，過水能力愈大，反之則小。當(dāng)管道和河流的過水?dāng)嗝嫦嗟葧r，二者的濕周可不同。如流速不變，過水?dāng)嗝嬗?，流量也就愈?即過水能力愈大 )，否則相反。 小 結(jié) ： 雷諾數(shù) ：表示流體的流動狀態(tài)的無量綱數(shù)；是判別層流和紊流的定量準(zhǔn)則； Re=貫性力 /粘滯力 =Vdρ/μ=Vd/υ 。 值得注意的是，在明渠條件下，層流與紊流的雷諾數(shù)值范圍與管道條件是不同的 (即臨界雷諾數(shù)不等于 2320)。 當(dāng) Re=2320時為 臨界流 ，也稱 臨界雷諾數(shù) (Rek)， 其對應(yīng)的是 臨界流速 (VK)。 四、 層流、紊流與雷諾數(shù) 雷諾數(shù) 表達 公式 ： Re=慣性 力 /粘滯力 =(Vdρ)/μ = (Vd/υ) 式中： V平均流速 ； d管道直徑 ； ρ 密度 ， μ 動力粘滯系數(shù) ； υ — 運動粘滯系數(shù) 。 但雷諾還發(fā)現(xiàn) ， 不論 ρ 、 μ 、 d如何變化 ， 流動形態(tài)轉(zhuǎn)變時的(VKdρ)/μ 或 (VKd)/υ 值卻比較固定 ， 而且是一個無量綱數(shù) 。 當(dāng) V、 ρ 、 d愈大就愈易轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪?， μ 或 υ 愈大則愈不易轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪?。秒或牛 四、 層流、紊流與雷諾數(shù) 雷諾通過實驗表明 ， 流動形態(tài)不僅與流速有關(guān) ， 還與流體的 粘滯系數(shù) (μ 動力粘滯系數(shù) ， 單位為千克 /米 閥門 A繼續(xù)開大，使管中流速增大，直到流體質(zhì)點的運動呈分層流動狀態(tài)被破壞，發(fā)生互相混雜，并且有縱向脈動，這種流動狀態(tài)為紊流 （右圖 c）。此時，由于管內(nèi)流速較慢，流體質(zhì)點的運動有條不紊，呈不混雜并呈現(xiàn)分層流動的狀態(tài)，這種流態(tài)稱為 層流 （右圖 a）。 逆行沙丘層理 急流 Fr ＞ 1 當(dāng)水流的振動波幅變化大時，局部能生成高能量的波浪，最后加大流速，形成沖槽和沖坑 根據(jù) , 水槽寬 , 長 流動強度與底床形態(tài)（層理類型） 第三章 沉積學(xué)相關(guān)的流體力學(xué)基本原理 一、 概述 二、 流體的粘滯性和內(nèi)摩擦定律 三、 急流、緩流和福勞德數(shù) 四、 層流、紊流與雷諾數(shù) 五、 懸浮載荷和旋渦紊動作用 六、 空氣的幾個流體力學(xué)問題 四、 層流、紊流與雷諾數(shù) 1883年英國物理學(xué)家 雷諾 通過大量的實驗發(fā)現(xiàn) ， 流體存在著兩種不同的 流動狀態(tài) ： 層流 和 紊流 (又稱為湍流 )。沙紋和沙丘都是屬異相波，即水面的波形與床沙波痕表面的位置不一致 大型交錯層理 臨界流 Fr ≈ 1 受沖刷的沙丘（受沖刷的大波痕） 波痕規(guī)模大，波長幾米 — 幾十米，波高 ? ? 波長 海灘沖洗交錯層理 受沖
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