不可压缩粘性流体的一元流动

《不可压缩粘性流体的一元流动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章不可压缩粘性流体的一元流动§4-8沿程损失系数的实验研究尼古拉兹实验莫迪图§4-9局部水头损失局部损失产生的原因截面突然扩大的局部损失系数lg(100)d/61302521201014504lg(Re)0.40.30.60.50.80.71.00.21.10.92.83.23.03.63.44.03.84.44.24.84.65.25.05.65.46.05.8IIIIIIVIV紊流的沿程损失(1)尼古拉兹实验(A)层流区lg(100)d/61302521201014504lg(Re)0.40.30.60.50.80.71.00.21.10.92.83.23.0

2、3.63.44.03.84.44.24.84.65.25.05.65.46.05.8IIIIIIVIV(B)流态过渡区(C)紊流光滑区Re<1.0105情况lg(100)d/61302521201014504lg(Re)0.40.30.60.50.80.71.00.21.10.92.83.23.03.63.44.03.84.44.24.84.65.25.05.65.46.05.8IIIIIIVIV(D)紊流粗糙区(平方阻力区)(E)紊流过渡区(seepage74)管流的沿程损失:当量粗糙度概念:通过将工业管道实验结果与人工砂粒粗糙管的结果比较,把和工业管道的管径相同,紊

3、流粗糙区值相等的人工粗糙管的砂粒粗糙度定义为工业管道的当量粗糙度工业管道紊流过渡区的值按工业管道紊流实验结果而绘制的=f(Re,/d)曲线图称为莫迪图紊流过渡粗糙区(P74)柯列勃洛克公式明渠流的沿程损失(1)谢才公式V:断面平均速度R:水力学半径J:水力坡度C:谢才系数与达西公式相比:(2)曼宁公式对于n<0.02R<0.5m的管道和小渠道,曼宁公式适用性较好例4-6Q=0.02m3/s,d=0.2m,水温为100C,轴线处速度为um=1.2m/s,管流属水力光滑试求:管壁切应力0解:设利用牛顿迭代法即设初值x0=20,三次迭代后得x=25.93例4-7圆管紊流

4、速度分布为试证明:混合长度表达式为证明:由于故导得例新铸铁管d=100mm,当量粗糙度=0.35mm,在长为L=100m输水管路上,hf=2m,温度T=200C求:管道壁面的类型解:由公式有故管壁属于粗糙过渡壁面例铁管d=200mm,当量粗糙度=0.2mm,液体的运动粘度=1.510-6m2/s,当Q=1L/s和Q=40L/s时求:管道沿程损失系数=?解:(1)当Q=1L/s=10-3m3/s时先假设流动属于水力光滑区即流动属于紊流光滑管区,利用以上公式是合理的解:(2)当Q=40L/s=4010-3m3/s时利用柯列勃洛克公式可利用牛顿迭代法求得=0.0211

5、故流动属于紊流过渡区例4-9新铸铁水管,长L=100m,d=0.25m,水温200C,水流量为Q=0.05m3/s,求沿程水头损失hf解:查表得水的运动粘度查表4-2,=0.3mm,/d=1.210-3,查莫迪图,=0.021,故(水柱)看书P76----例4—8例4—10例4--11例梯形渠道,底宽b=6m,水深h=2m,两岸坡度为1:1,曼宁粗糙系数n=0.017,若水流在阻力平方区,水力坡度J=0.0002求:渠道的流量hb解:过水断面面积(m=ctg=1)湿周(1)按曼宁公式计算hb(2)按巴氏公式计算d11122LV2V1d2z2z100流动的局

6、部损失(1)突扩圆管的局部损失分析动量方程利用z1-z2=LcosQ=A2V2代入上式有d11122LV2V1d2z2z100代入hj表达式中取则d11122LV2V1d2z2z100(2)局部损失系数与水头相对应(3)常用流道的局部损失系数流入水池=1.0作业:4---74---11预习第四章不可压缩粘性流体的一元流动§4-10工程应用举例牛顿迭代法