第四章 粘性流体的流动阻力计算(1.2.3)lj.ppt

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1、第四章粘性流体的流动阻力计算第一节流体阻力的两种形式第二节粘性流体的均匀流动阻力第三节流体在圆管中的层流运动前言引入：流体本身性质－粘性－内摩擦力－阻力伯努利方程中的hL是什么？外因：固体壁面阻滞和干扰内因：流体粘性力和惯性研究表明：阻力－与流动状态、固体接触面（过水断面）等因素有关。由于复杂性→理论还不易解决→实验解决。边界层理论、实验理论等第一节流体阻力的两种形式1、流动阻力的主要影响因素过水断面和湿周概念引入：流量相同时，面积相同，由于湿润周长不等，阻力不等。(1)过水断面的面积A；(2)过水断面的湿周X；结论：面积小，湿周长，阻力大；描述方便－引

2、入水力半径－与阻力成反比；圆矩形正方形结论：水力半径与一般圆半径意义不同第一节流体阻力的两种形式第一节流体阻力的两种形式2.流体流动状态与流动阻力的两种形式划分原则：与过水断面有关，则按过水断面划分。均匀流和不均匀流。均匀流动：过水断面形状、大小、流动方向不变的流动；表现形式：一般管道、巷道、隧道等表现阻力形式：沿程阻力（一定长度能量损失；hf）不均匀流动：过水断面形状、大小、流动方向剧变的流动；表现形式：三通、弯头、马头门等；表现阻力形式：局部阻力（很短范围，hj表示）。第一节流体阻力的两种形式3.管道总阻力沿程＋局部第二节粘性流体的均匀流动研究目的：先

3、求解粘性流体定常均匀流动力与运动关系1.均匀流动的基本方程：均匀特征－一段长度L。第二节粘性流体的均匀流动整理，考虑结论：均匀流动（速度保持不变）中，势能之差用于克服摩擦阻力第二节粘性流体的均匀流动2.均匀流动的水头损失和摩擦阻力关系（能量关系）利用伯努利方程第三节流体在圆管中的层流运动1.均匀流中管中剖面上摩擦应力的分布规律用水力半径R＝r0/2表示内摩擦切应力随半径直线分布第三节流体在圆管中的层流运动2.圆管层流中的速度分布第三节流体在圆管中的层流运动3.圆管层流平均速度和流量过水断面的平均速度可求动力粘性系数第三节流体在圆管中的层流运动4.圆管层流的

4、沿程阻力由第三节流体在圆管中的层流运动5.层流流体消耗的功率结论：低粘度、增大管径，降低功率消耗。风机选择达西公式－层流沿程阻力6.层流起始段长度的确定THAT’SALL!THANKYOU!