西北理工大学局V区水力粗糙管区理Hebei Polytechnic UniversityV区一一水力粗糙管区。在该区段,Re值较大,管内液流的层流边层已变得极薄,有?>>8,砂粒凸起高度几乎全暴露在紊流核心中,故Re对入值的影响极小,略去不计,相对糙度成为的唯一影响因素。故在该区段,入与Re无关,而只与相对糙度有关。摩擦阻力与流速平方成正比,故称为阻力平方区,尼古拉兹公式:1.74 + 2 lg8
Ⅴ区——水力粗糙管区。在该区段,Re值较大,管内液 流的层流边层已变得极薄,有ε>>δ,砂粒凸起高度几 乎全暴露在紊流核心中,故Re对λ值的影响极小,略去 不计,相对糙度成为λ的唯一影响因素。故在该区段,λ 与Re无关,而只与相对糙度有关。摩擦阻力与流速平 方成正比,故称为阻力平方区,尼古拉兹公式: 2 1.74 2lg 1 + = r Ⅴ区——水力粗糙管区
2.层流摩擦阻力当流体在圆形管道中作层流流动时,从理论上可以导出摩擦阻力计算式:32uLRe2641A: μ=pv2Re可得圆管层流时的沿程阻力系数:古拉兹实验所得到的层流时与Re的关系,与理论分析得到的关系完全相同,理论与实验的正确性得到相互的验证层流摩擦阻力和平均流速的一次方成正比
当流体在圆形管道中作层流流动时,从理论上可以导出摩 擦阻力计算式: ∵ μ=ρ·ν ∴ 可得圆管层流时的沿程阻力系数: 古拉兹实验所得到的层流时λ与Re的关系,与理论分析得 到的关系完全相同,理论与实验的正确性得到相互的验证。 层流摩擦阻力和平均流速的一次方成正比。 2.层流摩擦阻力 v d L hf 2 32 = Vd Re = 2 · · 64 2 v d L Re hf = Re 64 =
3、紊流摩擦阻力对于紊流运动,入=f(Re,E/r)关系比较复杂用当量直径de=4S/U代替d,代入阻力通式则得到系流状态下井巷的摩擦阻力计算式:LULU2.p·Oh, =S88S
对于紊流运动,λ=f (Re,ε/r),关系比较复杂。 用当量直径de=4S/U 代替d,代入阻力通式, 则得到紊流状态下井巷的摩擦阻力计算式: 2 3 2 8 8 Q S LU v S LU hf = = 3、紊流摩擦阻力
摩擦阻力系数与摩擦风阻1:摩擦阻力系数α矿井中大多数通风巷风流的Re值已进入阻力平方区入值只与相对糙度有关,对于几何尺寸和支护已定型的巷,相对糙度一定,则入可视为定值;在标准状态下空气密度p=1.2kg/m3。LU2Qh对上式,令:S31kg/m3或 N.s2/m4α称为摩擦阻力系数,单位为则元:D标准摩擦阻力系数:8
1.摩擦阻力系数α 矿井中大多数通风井巷风流的Re值已进入阻力平方区, λ值只与相对糙度有关,对于几何尺寸和支护已定型的井 巷,相对糙度一定,则λ可视为定值;在标准状态下空气 密度ρ=1.2kg/m3 。 对上式, 令: α称为摩擦阻力系数,单位为 kg/m3 或 N.s2/m4 。 二、摩擦阻力系数与摩擦风阻 8 = 2 3 Q S LU hf = 则 标准摩擦阻力系数: 8 =
α值的修正通过天量实验和实测所得的、在标准状态(Po=1.2kg/m3)条件下的井巷的摩擦阻力系数即所谓标准值α值,当井巷中空气密度p*1.2kg/m3时,其a值应按下式修正:1.2
通过大量实验和实测所得的、在标准状态 (ρ0=1.2kg/m3)条件下的井巷的摩擦阻力系数, 即所谓标准值α0值,当井巷中空气密度 ρ≠1.2kg/m3时,其α值应按下式修正: 1.2 0 = α值的修正