第四章水沉阻力和水头损失 41流边界层及分离现象 42水流阻力与水流能量损失的物理概念 地4,3水流内部能量的传递和转化 4.4均匀沿程水头损失计算的一般表达式 4.5沿程阻力系数和谢才系数的确定 46局部水头损失的计算
第四章 水流阻力和水头损失 4.1 液流边界层及分离现象 4.2 水流阻力与水流能量损失的物理概念 4.3 水流内部能量的传递和转化 4.4 均匀沿程水头损失计算的一般表达式 4.5 沿程阻力系数和谢才系数的确定 4.6 局部水头损失的计算
4流边界层及分离现象 液流边界层( Liquid boundary layer 1904年,普朗特提出:=09 层流边界层过渡区素流边界层 粘性底层 图4-3-2
4.1 液流边界层及分离现象 一、液流边界层(Liquid boundary layer) 1904年，普朗特提出： 99 0 u = 0. u
两个区域 不部势流( Potential0o)区:理想流体的无旋运动,园=0 固体边界很薄的区域剪切层,流动有旋⑦≠0实际流体 很大,需考虑液体的粘滞性,边界层厚度δ=(x) O很薄, s,t=20,L=1m,6毫米数量级 定义:Re lox u x Re 3.0*103~30*10 层流 x e rex 理论分析与实验 紊流:2=035理论分析与实验 x(Re) 1/5
两个区域： 外部势流(Potential flow)区：理想流体的无旋运动， 固体边界很薄的区域：剪切层，流动有旋， 实际流体 很大，需考虑液体的粘滞性，边界层厚度 很薄， 定义： 层流： 理论分析与实验 紊流： 理论分析与实验 u0 =1m /s,t = 200 , L =1m, L毫米数量级 0 5 6 Re = ,Re = = 3.0*10 ~ 3.0*10 c c x c u x u x x x Re 5 = ( ) 1/5 Re 0.35 x x = = 0 0 dy dux = (x)
二边界层的分离现象 E B 旋涡区 E C 图4-3-1 AC段,顺压区;CB段,逆压区,粘性力与压 差力的双重作用,液体倒流
二、边界层的分离现象 AC段，顺压区；CB段，逆压区，粘性力与压 差力的双重作用，液体倒流
ac段:压能转化为动育 部分克服精性切力所做 的功,不产生回流。 D c段:动能转化压力势能, 克服精性切力做的功,不 是以维持达到b点,粘性是 产生水头损失的根源。 在分离点:a y=0 返回
能量： ac段：压能转化为动能， 一部分克服粘性切力所做 的功，不产生回流。 cb段：动能转化压力势能， 克服粘性切力做的功，不 足以维持达到 b点，粘性是 产生水头损失的根源。 在分离点： 0 0 = y= yu 返回