流體在管路中的流動-展示頁
2025-05-22 06:22本頁面
【正文】 沿程能量損失 流體在圓管內(nèi)作層流流動時的沿程能量損失 將 代入上式得 式中 λ = 64／ Re，為圓管層流的沿程能量損失系 數(shù)。在圓柱體的兩端面上，壓強分別為 p1和 p2， 在圓柱體的側(cè)表面上，壓強的方向與軸線垂直，而切 應力與軸線平行。設(shè) 微小圓柱體長為 L，半徑為 r，觀察此圓柱體的受力平 衡情況。流體為克服局部阻力而 消耗的機械能稱為局部能量損失，單位重量流體的 局部能量損失稱為局部能頭損失，以 hζ表示 gvh22?? ? 22vp ????三、總能量損失 在工程實際中，流體在管道中流動總是要同時產(chǎn)生 沿程能量損失和局部能量損失的。此 時由于粘性的作用，質(zhì)點間發(fā)生劇烈的摩擦和動量 交換，從而阻礙著流體的運動。 水頭損失 Re vd??mfh kv?一、沿程阻力 流體在管道中流動時，由于流體與管壁之間有粘附 作用，以及流體質(zhì)點與流體質(zhì)點之間存在著內(nèi)摩擦 力等，沿流程阻礙著流體的運動，這種阻力稱為沿 程阻力。 Re越小，說明粘性力的作用越大，流動就越穩(wěn)定； Re越大，說明慣性力的作用越大，流動就越紊亂。 實驗測得 Rec = 2320， Rec’ = 13800。 上臨界流速：由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)時的流速稱為上臨界流速 vc’。 三、基本概念 層流：流體質(zhì)點平穩(wěn)地沿管軸線方向運動，而無橫向運動，流體就象分層流動一樣，這種流動狀態(tài)稱為層流。若繼續(xù)開大閥 門，流速增大到某一值時，擺動的顏色水線突然擴散， 并和周圍的水流相混合，顏色水充滿整個玻璃管，如圖 7－ 2C所示。當流速增大到某一值后，顏色水出現(xiàn)擺動現(xiàn)象，而 不能維持直線的狀態(tài)，如圖 7－ 2b所示。 當閥口開度較小，玻璃管中的速度較小時，顏色水保持 一條平直的細線，不與周圍的水相混合，見圖 7－ 2a。實驗開始前 水箱中顏色水的閥門以及玻璃管上的閥門都是關(guān)閉 的。雷諾實 驗裝置如圖 7－ 1所示。本章將主要討論不可壓縮流體在管路中的流動規(guī)律，其中包括流動狀態(tài)分析，能量損失計算方法等，進而解決工程中常見的管路系統(tǒng)計算問題。 歡 迎 使 用 《 工程流體力學 》 多媒體授課系統(tǒng) 燕 山 大 學 《 工程流體力學 》 課程組 第七章 流體在管路中的流動 ? 概述 ? 管路中流體流動的兩種狀態(tài) ? 能量損失的兩種形式 ? 圓管中的層流流動 ? 圓管中的湍流流動 ? 管中流動沿程阻力系數(shù)的確定 ? 局部阻力系數(shù)的確定 ? 管路計算 概 述 ?流體在管路中的流動是工程實際當中最常見的一種流動情況。由于實際流體都是有粘性的，所以流體在管路中流動必然要產(chǎn)生能量損失。 管路中流體流動的兩種狀態(tài) 一 、 雷諾試驗 英國物理學家雷諾（ Reynolds）通過大量的實驗 研究發(fā)現(xiàn)，實際流體在管路中流動存在著兩種不同 的狀態(tài)，并且測定了管路中的能量損失與不同的流 動狀態(tài)之間的關(guān)系，此即著名的雷諾實驗。 二、試驗過程
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