【正文】 粘度 μ 、流體密度 ρ 、導管直徑d和平均流速 u。臨界雷諾數(shù) ：流動狀態(tài)發(fā)生變化時的雷諾數(shù)下臨界雷諾數(shù) ：湍流變?yōu)閷恿鲿r的雷諾數(shù) Re=2023上臨界雷諾數(shù) ：層流變?yōu)橥牧鲿r的雷諾數(shù) Re=4000兩臨界雷諾數(shù)之間：可能是層流，也可能是湍流（過渡流）。＜ ＜ ＜ 4000＞ 自由湍流 ：由不同速度運動的兩液層之間的接觸而產(chǎn)生，如將流體噴射到大量靜止流體中等。由質(zhì)點碰撞產(chǎn)生的附加阻力比由流體粘性產(chǎn)生的摩擦阻力大得多。流體在圓 管內(nèi)流動時 的速度分布1.Rr拋物面2.湍流流動時，由于流體質(zhì)點間的劇烈碰撞和混合，管中心流速分布較平坦，不呈拋物面：Re=4103n=6Re=105n=10 邊界層的概念1. 邊界層的形成 流體邊界層：受壁面影響而存在速度梯度的流體層 速度為 us的均勻流平行流經(jīng)固體壁面時，與壁面接觸的流體，因分子附著力而靜止不動，壁面附近的流體層，由于流體粘性而減速，此減速效應將沿垂直于壁面的流體內(nèi)部方向逐漸減弱。邊界層厚度 δ，是離板前緣距離 x的函數(shù)，厚度增加。邊界層內(nèi) ：流動可能是層流，也可能是湍流，取決于雷諾數(shù)，τ=μdu/dy。湍流邊界層內(nèi) ：湍流主體緩沖層：非層流又非完全湍流層流內(nèi)層過度區(qū)邊界層后段 ：在離板前緣距離 xc處，由層流轉(zhuǎn)為湍流（過度區(qū)），后成湍流邊界層。邊界層分離：當流體沿曲面流動或流動中遇障礙物時，不論是層流或湍流，會發(fā)生邊界層脫離壁面的現(xiàn)象。C點 ：分離點B點 :流速最大 ,壓力最小邊界層分離后出現(xiàn)流體空白區(qū) ，回流形成 渦流 。 由物體表面形狀造成邊界層分離而引起的流動阻力和能量損耗，稱為形體阻力。 流體在管內(nèi)的流動阻力 流動阻力產(chǎn)生的原因與影響因素 ：流體具有粘性，流動時存在著內(nèi)摩擦，是流動阻力產(chǎn)生的根源；固定的管壁或其它形狀固體壁面，促使流動的流體內(nèi)部發(fā)生相對運動，為流動阻力的產(chǎn)生提供了條件。流體在管路中流動時的阻力：直管阻力 ：是流體流經(jīng)一定管徑的直管時，由于流體內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力，這種阻力的大小與路程長度成正比，或稱為 沿程阻力 。hf 局部阻力 ：主要是由于流體流經(jīng)管路中的管件、閥門及管截面的突然擴大或縮小等局部地方所引起的阻力?！苃f= hf + hf ’計算圓形直管阻力的通式 τ=μdu/dy (計算困難 )Z1=Z2， u1=u2=uF=τS沿程阻力 與 Re 、 ε 、 L、 d、 u等因素有關(guān)。層流時的摩擦系數(shù)園形直管層流流動時的摩擦系數(shù) :哈根－泊謖葉方程 ：層流時的壓強降（摩擦損失）與 u的一次方成正比4.湍流時的摩擦系數(shù)1） 對于光滑管 ，有布拉修斯 (Blasius)公式湍流流動的摩擦系數(shù)除與 Re有關(guān)外，還受管壁粗糙度 ε的影響，比層流復雜得多，難以從理論上推導得出摩擦系數(shù) λ的計算式，根據(jù)實驗得到了一些經(jīng)驗公式。 λ 隨 ε/d 增加而增加，隨 Re增大而逐漸緩和下降。④ 完全湍流區(qū) ： 在虛線以上 ， λ 與 Re無關(guān)， hf與 u2成正比（阻力平方區(qū)）。② 過渡區(qū) ： Re=2023～ 4000 不穩(wěn)定，可按層流或湍流，工程按湍流延伸查取。[解 ] d=76－ 2=69mm= u= ρ=1030kg/m 3 μ=15010 3=流動為層流，由摩擦系數(shù)圖或計算得： λ=，計算沿程損失：[例 181]已知： Re=7000， ε/d= ，求摩擦系數(shù)。 管路上的局部阻力流體流過管路的入口、出口、彎頭、閥門、突擴、突縮等局部位置時，其流速和流向發(fā)生變化，渦流現(xiàn)象加劇，消耗大量能量。1.將流體流過局部位置所產(chǎn)生的局部阻力折合成相當于某個長度（當量長度 ：從手冊查取(J/kg)2.阻力系數(shù)法將流體流過局部位置所產(chǎn)生的局部阻力表示為流體 動能 u2/2的某個倍數(shù) 值由實驗測定，可從手冊中查得。這條管路系統(tǒng)所用的管子外徑為 38mm、內(nèi)徑 35mm的無縫鋼管，管子長度 12m，中間有一只搖板式單向閥， 3只 90176。已知鮮奶 5℃ 時的粘度為3mPa [解 ]1只搖板式單向閥 3只 90176。管子入口 管子出口 λ=管路計算(1) 管路計算的基本方法 綜合應用 連續(xù)性方程 ， 柏努利方程式 和 阻力損失計算式 。 (用試差法計算）(4)管徑的選擇 食品工業(yè)和化工生產(chǎn)經(jīng)常需要安裝許多管路，其費用占整個 設備費 和 生產(chǎn)費 的很大比例，如何選用管子是一個重要的問題。 生產(chǎn)費用主要是每年消耗在克服管路阻力的能量費用。 用實踐經(jīng)驗和綜合經(jīng)濟效果及其他因素得到的管內(nèi)流動的 常用流速范圍 作為選用管徑的根據(jù)，可以使問題簡化。[解 ] 考慮到管路甚長，動能及局部損失可忽略不計；又因常壓下輸送； p1＝ p2，故計算式可簡化為： 上式中已知 L＝ 150m，而 d、 u、 λ 待定，且互相依賴。 由 表 11查得： 15℃ 、 20%砂糖液的密度為 l080kg/m3，由 圖 l2查得其粘度為 查閱常用流速范圍表，在工業(yè)供水 ～ ＝ 2m/s。水塔內(nèi)液面維持恒定，并高于排水管口 12m，水塔液面及管子出口均通大氣。解：取水塔液面為 11截面 （大截面 ) ，排水管出口為 22截面： u1 u2 ， u12/2≈0 ； 以水管出口中心平面為基準面。p1＝ p2＝ 0u2u，L+∑Le=150m， ∑hf=λ( λ= ， 與試設值不相符合 ；重設： λ=， 代入前式 再計算： u= m/s，計算輸水量：再查表得： λ= ， 與重設值很接近，可不再重算 ；3%流量一般可以采用 流量計 直接測量，也可以采用 流速計 測量流速再乘以流動截面積而得。 其內(nèi)管和外管分別與 U形管壓差計的兩個管口相連。畢托管 管口 B平面與流動方向平行，測得流體的 靜壓能 ： p/ρ。因此， 管口 A處的壓力能為 原有的靜壓能和轉(zhuǎn)化的動能之和， 稱為 沖壓能。p/ρ+畢托管 只能測出管道截面上 某一點流體的速度 。=dρ/umax；最后算得平均流速 u?？装辶髁坑嬁s脈 ： 孔板后流動截面最小處截面減小 → 流速增大 → 靜壓能（靜壓強）減小 → 產(chǎn)生壓強差；流量越大，壓強差越大， 可用測量壓強差的變化來度量流體的流量11截面 ：孔板前流動截面 未收縮處00截面 ：孔板處22截面 ：孔板后縮脈處1)忽略摩擦損失2)以 00截面參數(shù)代替 22截面3)測壓孔位置偏差用校正系數(shù) C消除以下因素的影響 ：C0：流量系數(shù)（與 Re，孔管面積比 A0/A1有關(guān) )(m3/s)(m/s)孔板流量計 ：結(jié)構(gòu)簡單，摩擦損失較大。3.轉(zhuǎn)子流量計流體自下而上流過時，浮子將浮起并隨著旋轉(zhuǎn)，故稱轉(zhuǎn)子。當此壓力與轉(zhuǎn)子重力和浮力成平衡時，轉(zhuǎn)子停留在一定的高度上，即可從玻管上得到讀數(shù)。AR：轉(zhuǎn)子最大截面積VR：轉(zhuǎn)子材料密度ρVRρ Rg－ VRρ g=VRg(ρ R－ ρ)等式右邊各項為定值，壓強差為常數(shù)與流量無關(guān)流量 ←→ 轉(zhuǎn)子位置高低仿照孔板流量計的流量公式，轉(zhuǎn)子流量計的流量：(m3/s)CR：轉(zhuǎn)子流量計的流量系數(shù)，與 Re和轉(zhuǎn)子形狀有關(guān)，其值由實驗測定。轉(zhuǎn)子的形狀、大小、材料、流體密度及 Re有關(guān)例 25用 ￠ 159mm 的鋼管，輸送20℃ 的苯，在管路上裝有一個孔徑為 78mm的孔板流量計，用來測流量。當壓強計的讀數(shù) R為 80mm時，試求導管中苯的流量。s／ m2，水銀的密度 ρ/m3.510 4 ，查得流量系數(shù)： C0=Re1=d1u1謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH