层流沿程损失,局部损失

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1、第五章管中流动PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn主要内容HBQY第一节黏性流体管内流动的能量损失第二节黏性流体的两种流动状态第三节黏性流体在圆管中的层流流动第四节黏性流体在圆管中的紊流流动第五节管路中的沿程阻力第六节管路中的局部阻力第七节管路计算湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobilePDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第一节黏性流体管内流动的能量损失HBQY一、流动能量损失的两种形式：沿程能量损失和局

2、部能量损失。1、沿程能量损失u沿程阻力：在均匀流动中，流体所受到的阻力只有沿程不变的摩擦阻力，称为沿程阻力。u沿程能量损失：流体克服沿程阻力作功而引起的能量损失称为沿程能量损失。单位重量流体的沿程能量损失称为沿程水头损失，用hf表示。lv2h=lfd2g式中：hf——单位重量流体的沿程能量损失，m；l——沿程损失系数；l——管道长度,m；d——管道内径，m；λ一般由实验确定v——管内流体平均流速，m/s。由上式可以看出，同等条件下，管道越长，沿程能量损失湖北汽车工业学院汽越大车工程系。HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobilePDF文

3、件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第一节黏性流体管内流动的能量损失HBQY2、局部能量损失u局部阻力：液流因固体边界急剧改变而引起的阻力称为局部阻力。产生原因：1、流速重新分布；2、产生漩涡。u局部能量损失：流体克服局部阻力作功而引起的能量损失称为局部能量损失。单位重量流体的局部能量损失称为局部水头损失，用hj表示。发生在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失，即在管件附近的局部范围内主要由流体微团碰撞产生漩涡、速度调整等造成的损失。如管径突然扩大或收缩、弯管、阀门等。v2h——单位重量流体的局部能量损失，m;jh=zj2gz——局部损失系数;v—

4、—管内流体平均流速，m/s。湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobilePDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第一节黏性流体管内流动的能量损失HBQY3、总能量损失整个管道的能量损失等于各管段的沿程损失和所有局部损失之和。hw=åhf+åhjh——总能量损失。whj总水头线hw=åhf+åhjhf2H测压管u22g水头线转弯转弯闸门突扩突缩湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobil

5、ePDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第二节黏性流体的两种流动状态HBQY一、雷诺实验简介1883年英国物理学家雷诺按图示试验装置对粘性流体进行实验，提出了流体运动存在两种型态：层流和紊流。层流过渡状态紊流OsborneReynolds(1842-1916)层流：玻璃管中流速较小，颜色水在玻璃管中呈明显的直线实形状且很稳定，如（a）所示。验现过渡状态：玻璃管中流速增大，颜色水弯曲、抖动，直线形象状破坏，如图（b）所示。紊流：流体质点作复杂的无规则的运动。着色流束与周围流体湖北汽车工业学院汽车工程系相混，颜色扩散至整个玻璃管。如图（c）所示。

6、HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobilePDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第二节黏性流体的两种流动状态HBQYØ由层流转变为紊流时，管中平均流速称为上临界流速vc¢;Ø由紊流转变为层流时，管中平均流速称为下临界流速vc。上临界速度(vc¢)>下临界速度(vc）实当流速vvc'时，流体做紊流运动；二、流动状态的判别标准—雷诺数雷诺试验发现影响流体流态的四个因素是v、d、μ、

7、ρ，组成的无量纲数称为雷诺数，用Re表示，即vdrvd雷诺数：Re==式中：v—平均流速；d——管道内径，m；muu——流体运动粘度。湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobilePDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第二节黏性流体的两种流动状态HBQY8上临界雷诺数：层流®紊流时