第三章液流形态及水头损失 学习重点 1、两种流态的特点、判别方法、雷诺数的物理 意义。 水2.沿程水头损失系数的变化规律与计算。 力3、达西公式。 学 4、谢才公式、曼宁公式、糙率n。 讲 义5、局部水头损失计算
第三章 液流形态及水头损失 学 习 重 点 1、两种流态的特点、判别方法、雷诺数的物理 意义。 2、沿程水头损失系数的变化规律与计算。 3、达西公式。 4、谢才公式、曼宁公式、糙率n。 5、局部水头损失计算。 水 力 学 讲 义
第三章液流形态及水头损失 31水流阻力与水头损失 1、水流阻力:液体与固体之间、液体內部有相对运动的 各液层之间存在的摩擦阻力的合力,水流阻力必然与水流 的运动方向相反。 水 2、水头损失:水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的 能量称为水头损失。其中边界是外因,粘滞性是内因 力 3、根据边界条件的不同,水头损失分两类:对于平顺的 学边界,水头损失与流程成正比,称为造程水头损类,用h 讲表示;由于局部边界急剧改变,导致水流结构改变、流速 义分布调整拄产生旋涡区,从而起的水头损失称为后部水
第三章 液流形态及水头损失 3.1 水流阻力与水头损失 1、水流阻力：液体与固体之间、液体内部有相对运动的 各液层之间存在的摩擦阻力的合力，水流阻力必然与水流 的运动方向相反。 2、水头损失：水流在运动过程中克服水流阻力而消耗的 能量称为水头损失。其中边界是外因，粘滞性是内因。 3、根据边界条件的不同，水头损失分两类：对于平顺的 边界，水头损失与流程成正比，称为沿程水头损失，用hf 表示；由于局部边界急剧改变，导致水流结构改变、流速 分布调整并产生旋涡区，从而引起的水头损失称为局部水 头损失，用hj表示。 水 力 学 讲 义
第三章液流形态及水头损失 4、对于在某个流程上运动的液体,它的总水头损失hW 要遵循叠加原理即: hw=h+eh 5、为了反映过流断面面积和湿周对水流阻力和水头损 水失的综合影响,我们引入水力半径的概念,即: 力 R=A/X 学 讲>水力半径是水力学中应用广泛的重要的 义水力要素
第三章 液流形态及水头损失 4、对于在某个流程上运动的液体，它的总水头损失hw 遵循叠加原理即： hw=∑hf+∑hj 5、为了反映过流断面面积和湿周对水流阻力和水头损 失的综合影响，我们引入水力半径的概念，即： R=A/χ ➢水力半径是水力学中应用广泛的重要的 水力要素。 水 力 学 讲 义
第三章液流形态及水头损失 ,3.3均匀流沿程水头损失与切应力的关系 均匀流基本方程 在均匀流中,任意取出一段总流来分析。 如图,对1-1,2-2写能量方 d⊥ 均匀流基本方程 程h+=(z1+p1/r)-(z2+p2/r) 水 通过力的平衡分析可得: 力 PA-p2A-to2To/+yAsin B=0 d⊥ 学将以上各项都除以叫考4 讲虑到sinB=(-=2),4=m2 Z 义整理后得到: (z1+p/n)-(z2+p/)=2z0l/7
第三章 液流形态及水头损失 3.3 均匀流沿程水头损失与切应力的关系 ----均匀流基本方程 ➢在均匀流中，任意取出一段总流来分析。 如图，对1-1,2-2写能量方 程:hf=(z1+p1/r)-(z2+p2/r) 通过力的平衡分析可得： 将以上各项都除以 ，考 虑到 整理后得到： (z1+p1 /r)-(z2+p2 /r)＝ 水 力 学 讲 义 p1 A− p2 A− 0 2r0 l +Alsin = 0 A 2 1 2 0 sin = (z − z ) l, A = r 2 0 0 l r
豪 第三章液流形态及水头损失 鉴于 tOl y r、Mn,,R=2 2/ 可得到均匀流沿程水头损失与切应力的关系式,即均匀 流基本方程式 水力学 义>上面的分析,适用于任何大小的流束
第三章 液流形态及水头损失 鉴于： 可得到均匀流沿程水头损失与切应力的关系式，即均匀 流基本方程式： ➢上面的分析，适用于任何大小的流束。 水 力 学 讲 义 l h J r R l r h r l h f f f = , = 2 , 2 , 2 0 0 0 0 0 ＝ ＝ 0 = RJ