【正文】 （ 2）孔口恒定出流與非恒定出流 （ 3）孔口自由出流與淹沒出流 （ 4）薄壁孔口與厚壁孔口 10/ ?dH 10/ ?dH（二）薄壁小孔口恒定自由出流 流速公式 流速系數(shù) 流量公式 流量系數(shù) 側收縮系數(shù) 局部損失系數(shù) 02 gHc ?? ? 02 gHAQ ?? ?? ??? ~??~0??? ??? ?? gHAQ 2??（三）薄壁小孔口恒定淹沒出流 流量公式 流量系數(shù) 02 gHAQ ?? 淹沒自由 ?? ? se?????01二、管嘴恒定出流 1. 圓柱形外延管嘴恒定出流 流量公式 為什么接管嘴后局部阻力增加了，而流量卻增大呢？這是因為在收縮斷面處存在真空，對該斷面言，與孔口出流比較，實際是提高了作用水頭的緣故。 ?? ?? ?dr 00 80~40?? ~??（ 2）漸擴管與突擴管 擴散較大的漸擴管阻力系數(shù)大，如制成圖（ a）的形式，阻力系數(shù)約減小 1/2。 二、通過改進邊界條件，防止或推遲流體于邊壁的分離，避免旋渦區(qū)的形成或減小旋渦區(qū)的大小和強度。 二是在流體內部加入一定的添加劑，使其影響流體運動的內部結構，實現(xiàn)減阻的目的。 人工粗糙管沿程阻力系數(shù)公式 )(Re, dKf?? )(dKf?? ?????? ?????? Re1d21????????d?（尼） RJCv ?611RnC ?（謝） （工業(yè)管道 曲線） 莫迪圖 Re~?五、變管徑的局部損失 （ 1）突然擴大 用某一流速水頭表示 : gvvh m2)( 221 ?? gvgvAAhm 22)1(21121221 ????gvgvAAhm 22)1(22222212 ???? 2211 )1( AA????se?gvhm 22??（ 2）漸擴管 水頭損失取決于擴大面積比 及擴散角 水頭損失由沿程與局部兩部分組成 即，沿程 當 局部 , 總損失 222121 // rrAAn ???gvnh l2)11(2sin212?? ??020?? ?sin?k gvnkh m 2)11( 212??22 )11()11(2si n nknd???????50~80 （ 3）突然縮?。ň植孔枇ο禂?shù)查相關手冊） （ 4）漸縮管 )1(12AA???gv222?(5)管道進口 六、邊界層基本概念和繞流阻力 邊界層的定義和分類 附面層內為有旋流 附面層外為勢流（無旋流） 邊界層的分離現(xiàn)象 A－ B，斷面收縮，流速加快，壓強減小 B點以后，斷面擴大，流速減小，壓強增大，動能轉化為壓能， c點，流速為零，出現(xiàn)流動分離 壓差阻力 繞流阻力 繞流阻力包括摩擦阻力（附面層理論）和形狀阻力（實驗確定）。 實測： 、 、 、 、水溫 T 計算： 、 、 、 fhldQv ?vd?RedK? gvdlhl 22??K 相對粗糙度 相對光滑度 dK / Kd / ??? ??尼古拉茲實驗成果 （沿程阻力分區(qū)） 全面揭示了不同流態(tài)下 ,沿程阻力系數(shù)和雷諾 數(shù)及相對粗糙度的關系。39。 ?????? ???xxTxTxTxx uudtuTdttuTdtuTu引入時均概念后，紊流的運動要素都具有了時均的含義，以前建立的概念，如流線、恒定流與非恒定流、均勻流與非均勻流等適用。zzzyyyxxxuuuuuuuuu脈動流速的時均值 01)(1100039。39。)(xxx utuu ?? xxx utuu ?? )(39。xdtuTTxx ?? 01瞬時流速、時均流速、 脈動流速的關系 39。 rrrR ????rr00 ??? 22 0rdAR ??? ? JrggRJ o20 ??? ?? JrgJgR239。 （ 2）下臨界流速穩(wěn)定性 層流 → 紊流，存在上臨界流速， （不穩(wěn)定） 紊流 → 層流，存在下臨界流速， （穩(wěn)定） 39。 )(mhl第四節(jié) 流動阻力和能量損失 水頭損失的準確計算在工程上的意義 流動阻力和能量損失的分類 沿程損失 局部損失 總的能量損失 lhmh milil hhh ????能量損失的計算公式 沿程水頭損失： 局部水頭損失 壓強損失（氣體） gvdlhl 22??gvhm 22??22???dlpl ? 22????mp ghhp f ?? ??一、層流與紊流、雷諾數(shù) 兩種流態(tài) （雷諾試驗 1883年） 雷諾試驗成果 （ 1）發(fā)現(xiàn) : 流體運動的兩種流態(tài) : 層流：流體質點作規(guī)則運動，呈層流動，質點間不互相摻混。 例 已知條件：流量、 11斷面壓強、管徑、管道水平布置。 （ 6）動量方程的推導是在無流量匯入與流出條件 下進行的，但它可以應用于有流量匯入與流出的 情況。 （ 4） 待求的力的方向可先假定 ，計算結果為正則假定正確。 （ 2）方程式的左邊為動量的改變量，一定是 輸出的動量減去輸入的動量 。 (不計水頭損失） 1h? hKQ ?? ?gdddK 21)(14 42121???注意能量轉化 六、恒定總流的動量方程 1. 恒定總流動量方程的建立 動量定理 :單位時間內物體動量的改變 (變化律 )等于作用于該物體上的外力之總和。 (均勻流或漸變流斷面 ,中間可以是急變流 ) 。即 constQ ? con st??恒定 總流能量方程的應用條件： lhgvpzHgvpz ???????222222221111???? 。 如果有流量流入與流出，近似地 也可以列能量方程。 2122222111 22 ??????? lhgupzgupz??恒定流： 0???tu 0???tp不可壓縮： con st??僅受重力作用： 0?? YX gZ ??沿流線： udsudzudyudxzyx???理想流體元流的能量方程（伯努利方程） 實際流體元流的能量方程（伯努利方程） 能量方程的物理意義 單位位能位置高度或位置水頭，:z測壓管水頭，單位勢能:?pz ? 單位壓能壓強水頭或壓強高度，:?p 流速水頭，單位動能:22gu總水頭:22gupz ???總水頭線和測壓管水頭線的變化規(guī)律 (低流速氣體 ) ,必須是均勻流或漸變流斷面。 急變流 ：流線為不相互平行的直線，且夾角 很大，或曲率半徑很小的流體流動。 反之 ,則叫做非均勻流。 符號： 單位： 斷面平均流速： 符號： 單位： sm /3 sL / sm / scm / AQv /? 恒定流 與 非恒定流 數(shù)學表達式： 恒定流： 非恒定流： 000 ?????????tututu zyx0,0,0 ?????????tututu zyx定義 : 流場中 ,任一空間點上的運動要素都不 隨時間變化，這種流動稱為恒定流； 反之，稱為非恒定流。 （ 3） 流管、元流 （微小流束） 、總流 （ 4 ） 過流斷面、流量、斷面平均流速 過流斷面 :與流線垂直的面稱為過流斷面。BB 0???xu x 0???xuu xx 0??xx 0???xuu xx二、流線、跡線、元流、總流等基本概念 （ 1）跡線 : 流體質點在運動過程中所經過的 軌跡。 加速度 : dtdzzudtdyyudtdxxutudtdua xxxxxx?????????????zyx ,t????????),(),(),(tzyxuutzyxuutzyxuuzzyyxx∵ ∴ 同理 : xudtdx ?ydtdy ?zudtdz ?zuuyuuxuutua xzxyxxxx ????????????zuuyuuxuutua yzyyyxyy????????????zuuyuuxuutua zzzyzxzz ?????????????????質點加速度的表達式（歐拉法） zuuyuuxuutua xzxyxxxx????????????質 點 加 速 度 時間加速度 （當?shù)丶铀俣龋? 由流速 不恒定 性引起