第四章流动形态与水头损失
第四章 流动形态与水头损失
治程水头损失与壁面切应力的关系 G 切应力在边壁最大=′r=(1-)z 0 恿水头线h 水力坡度:J 1 g P 0=J R 092pg 达西公式:h,=几 l V h=n 4R 2g 2 基准面 g
一 . 沿程水头损失与壁面切应力的关系 切应力在边壁最大 0 0 r r = p1 p2 G l 0 (1 ) h y = − y 水力坡度: l h J f = = RJ 0 0 R l hf = 达西公式: 2 0 8 V = g V R l hf 4 2 2 = g V d l hf 2 2 = s z p g p g z 基准面 总水头线 w h g V 2 2 1 1 g V 2 2 2 2
三流体运动的两种流态-层流与湍流 1.雷诺实验(1883) 魔 判断流态的标准一雷诺数 层流 R R 过渡流 2.汁程损失与流速的关系 湍流 层流h与V的1次方成正比; 紊流h与Ⅳ的2次方成正比
二 流体运动的两种流态-层流与湍流 hf 层 流 过渡流 湍流 1.雷诺实验(1883) VR Re = 判断流态的标准-雷诺数 2.沿程损失与流速的关系 层流 hf 与 V 的 1 次方成正比； 紊流 hf 与 V 的 2 次方成正比。 Vd Re =
三圆管层流 2 积分得l= r=+C 由边界条件F=70,l=0得l=列 对于水平管l 4u dx 最火流速 平均流速V maX max 沿程水头损失b、32山沿程水头损失条数264 Re
三 圆管层流 r u J r dr du 2 = − = r C J u = − + 2 4 积分得 由边界条件 r = r0 ,u = 0 得 ( ) 4 2 2 0 r r J u = − 对于水平管 ( ) 4 1 2 2 0 r r dx dp u = − − 最大流速 max 0 2 平均流速 4 r J u = max 2 0 2 1 8 r u J V = = 沿程水头损失 V d l hf 2 32 = 沿程水头损失系数 Re 64 =
四湍流的基本特征 1.肘均值与瞬时值 11 u=u+uv=v+V 10 w=w+w,p=ptp 0.01 0.020.03 T 儿↑图4-2湍流速度一时间曲线 u 0 T pdt
四 湍流的基本特征 0 1 T u udt T = 1. 时均值与瞬时值 t T O u u u u 0 1 T v vdt T = 0 1 T p pdt T = 0 1 T w wdt T = 图4-2 湍流速度—时间曲线 u = u + u' ,v = v + v' w = w + w' , p = p + p