《化工原理》课程教学资源（PPT讲稿）1流体流动-3/3

p=Kd-b-ef1u2-ep-euε 把指数相同的物理量合并在一起，便得到无因次数群的关系式，即 于是：是= 式中：E,=9表示压力降与惯性力之比 欧拉准数 pu Re=P表示惯性力与粘性力之比 雷诺准数 c.实验数据处理与待定数的确定 根据实验得知：b=1 } 12 12

于是： 把指数相同的物理量合并在一起,便得到无因次数群的关系式,即 式中： ——欧拉准数 b e f b 2 e 1 e e f p Kd l u           2 ( ) ( ) ( ) p b e f l du K u d d        u 2 p E u   表示压力降与惯性力之比 Re du   表示惯性力与粘性力之比 ——雷诺准数 根据实验得知：b=1 c.实验数据处理与待定数的确定 2 2 ( )( ) ( )( ) 2 2 p du l u du l u K d d d d            ， （ ） ， （ ） (Re, ) d      2 2 f p l u h d       

4)湍流时的1 使用时注意经验 a.湍流时)的关联式 式的适用范围 根据入=(Re,三)的函数关系，对实验数据关联得： 柏拉修斯(Blasius)式：1= 0.3164 Re0.25 适于2.5×103<Re<10的光滑管 以下适用湍流区的光滑管，粗糙管，直到完全湍流区的关联式： 科你布鲁克(coeD0ok)式：方-2l地 εd 2.51 Re√a 哈兰德 haanland)式： Lsle()g

使用时注意经验 式的适用范围 4)湍流时的λ a.湍流时λ的关联式 0.25 0.3164 Re 柏拉修斯（B   lasius）式： 科尔布鲁克（Colebrook）式： 1 2.51 2lg 3.7 Re  d            哈兰德（haanland）式： 1.11 1 6.9 1.8lg 3.7 Re  d                3 5 适于2.510  Re 10 的光滑管 (Re, ) , : d  根据   的函数关系 对实验数据关联得 以下适用湍流区的光滑管，粗糙管，直到完全湍流区的关联式：

b.莫狄（Moody)图 h,=A 1u2 0.10 0.09 d 2 0.05 0.04 0.06 0.03 0.05 D.02 入= 0.015 0.04 d D.01 0.008 64 阻力平方☒ 0.006 0.03= Re 0.004 0.025E 0.002 oo水力光滑管2=Re 2001 0.00 0.0006 0.0004 0.015 层流 过 =中 Re, d 0.0002 渡 0.0001 湍流区 0.00005 0.01 0.009 0.00001 0.008 4 68 4681 24 68 468 4-68 103 104 105 105 10 0.0000( 0.000001 雷诺数

 0.10 0.09 0.08 0.07 0.05 0.04 0.06 0.03 0.05 0.02 0.015 0.04 0.01 0.008 0.006 0.03 0.004  0.025 d 0.002 0.02 0.001 0.0008 0.0006 0.0004 0.015 0.0002 0.0001 0.00005 0.01 0.009 0.00001 0.008 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 0.000005 0.000001 雷诺数  du Re  层 流 区 Re 64   过 渡 区 湍流区        d    Re, 阻力平方区        d    水力光滑管  Re 2 2 u d l h f   b.莫狄（Moody）图

如何使用摩迪图？ 0.10 0.09 0.08 0.07 0.05 006 0.04 00S 0.03 D.02 0.015 0.04 .01 0.008 0.006 0.03 0.004 0.025 0.002 0.02 2001 0.000 0.0006 0.0004 0.015 0.0002 0.0001 0.00005 0.01 0.009 +出0.00001 0.008 2 4 68 68 68 68 68 10 10 106 0.00000 0.000001 雷诺数

如何使用摩迪图？  0.10 0.09 0.08 0.07 0.05 0.04 0.06 0.03 0.05 0.02 0.015 0.04 0.01 0.008 0.006 0.03 0.004  0.025 d 0.002 0.02 0.001 0.0008 0.0006 0.0004 0.015 0.0002 0.0001 0.00005 0.01 0.009 0.00001 0.008 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 2 4 6 8 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 0.000005 0.000001 雷诺数  du Re 

讨论： 1.层流区： Re≤2000 λ=f(Re)=64/Re λ随R®增大而减小，并不意味着此时阻力随流速增大而 下降，而只是说明在层流时阻力损失正比于速度的一次方. 2.过渡区：2000<Re<4000 一次方定律 3.湍流区：Re≥4000及虚线以下 A=f(Re,8/d) &/d-定，Re个，入↓ Re一定，s/d个，1个 4.高度湍流区：1=f(ε/d) 当ε/d一定时，阻力损失与速度的平方成正比一一平方定律 由此决定了工程实际中管道流速不可能太高

4.高度湍流区: 由此决定了工程实际中管道流速不可能太高 讨论: 1.层流区: λ随Re增大而减小,并不意味着此时阻力随流速增大而 下降，而只是说明在层流时阻力损失正比于速度的一次方. —— 一次方定律 2.过渡区: Re  2000 2000  Re  4000 3.湍流区: Re  4000及虚线以下  / d一定，Re ，  Re一定， / d ，  当ε/d一定时,阻力损失与速度的平方成正比—— 平方定律   f ( / d)   f (Re)  64 / Re   f (Re, / d)