米第四章流体阻力和水头损失 第一节液流阻力产生的原因和水头损失的分类 基本概念 1、湿周:管子断面上流体与固体壁接触的边界周长 以 表示 2、水力半径:断面面积和湿周之比,R x 2 圆环流 明渠流
第四章 流体阻力和水头损失 第一节 液流阻力产生的原因和水头损失的分类 一、基本概念 1、湿周：管子断面上流体与固体壁接触的边界周长。 以 表示。 2、水力半径：断面面积和湿周之比， 。 R = A R = A 圆环流 明渠流
圆管: R 方管:R=a 4a4 圆环流:0-)(o明渠流: R 丌(D+d 4 2a4 3、绝对粗糙度:壁面上粗糙突起的高度 4、平均粗糙度:壁面上粗糙颗粒的平均高度或突起高度 的平均值。以Δ表示。 5、相对粗糙度:△/D(D——管径)
3、绝对粗糙度：壁面上粗糙突起的高度。 4、平均粗糙度：壁面上粗糙颗粒的平均高度或突起高度 的平均值。以Δ表示。 5、相对粗糙度：Δ/D （D —— 管径）。 ( ) ( ) ( ) 4 4 2 2 D d D d D d R − = + − = 2 4 2 1 2 a a a R = = 4 4 2 d d d R = = 4 4 2 a a a 圆管： 方管： R = = 圆环流： 明渠流：
阻力产生的原因 1、外因 (a)管子的几何形状与几何尺寸。 Ba 2a 2 湿周:x1=4a 5 4a 实验结论:阻力1 阻力2 阻力3 水力半径R,与阻力成反比:R↑阻力↓ (b)与管壁的粗糙度有关: △↑阻力↑ (c)与管长有关: L↑阻力↑
二、阻力产生的原因 1、外因 （a）管子的几何形状与几何尺寸。 实验结论： 阻力1 < 阻力2 < 阻力3 湿周： 1 = 4a 2 = 5a 3 = 4a 水力半径R，与阻力成反比： R↑ 阻力↓ （b）与管壁的粗糙度有关： Δ↑ 阻力↑ （c）与管长有关： L↑ 阻力↑
2、内因 流体在流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象,流体质 点由于相互摩擦所表现出的粘性,以及质点撞击引起速度变 化所表现出的惯性,才是流动阻力产生的根本原因。 沿程阻力:粘性造成的摩擦阻力和惯性造成的能量消耗。 局部阻力:液流中流速重新分布,旋涡中粘性力做功和 质点碰撞产生动量交换
2、内因 流体在流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象，流体质 点由于相互摩擦所表现出的粘性，以及质点撞击引起速度变 化所表现出的惯性，才是流动阻力产生的根本原因。 沿程阻力：粘性造成的摩擦阻力和惯性造成的能量消耗。 局部阻力：液流中流速重新分布，旋涡中粘性力做功和 质点碰撞产生动量交换
阻力的分类 hil d1.L1 hj2 d2.L2 hi3 d3.L3 h14 一米 米 hf1 1、沿程阻力与沿程水头损失 (1)沿程阻力:沿着管路直管段所产生的阻力 (管路直径不变,计算公式不变) (2)沿程水头损失:克服沿程阻力所消耗的能量。 ∑hf=hf1+hf2+hf3
三、阻力的分类 1、沿程阻力与沿程水头损失 (1) 沿程阻力：沿着管路直管段所产生的阻力。 （管路直径不变，计算公式不变） (2) 沿程水头损失：克服沿程阻力所消耗的能量。 ∑hf ＝ hf1 + hf2 + hf3