圆管中的层流流动课件.ppt

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1、第四节圆管中的层流流动层流:希累尔（Schiller）入口段长度L*经验公式L*＝0.2875dRe{布西内斯克（Boussinesq）L*＝0.065dRe兰哈尔（Langhaar）L*＝0.058dRe紊流:L*≈（25～40）dL*（层流）>L*（紊流）不可压重力流体的定常层流流动一、数学模型半径为r，长度为l的流段1-2研究对象受力分析截面1-1上的总压力截面2-2上的总压力流段1-2的重力作用在流段侧面上的总摩擦力定常流动假设条件一、数学模型对截面1-1和2-2列出伯努利方程在等直径圆管中二、速度分布积分上式在管壁上三、流量及平均流速取半径r处厚度为d的一个

2、微小环形面积，每秒通过环形面积的流量为通过圆管有效截面上的流量为哈根一泊肃叶(Hagen一poiseuille)公式三、流量及平均流速圆管有效截面上的平均流速圆管中层流流动时，平均流速为最大流速的一半。四、切应力分布由牛顿内摩擦定律可得在管壁上粘性流体在圆管中作层流流动时，同一截面上的切向应力的大小与半径成正比五、沿程损失hfλ为沿程阻力系数，在层流中仅与雷诺数有关。六、动能修正系数动量修正系数：对水平放置的圆管此式对于圆管中粘性流体的层流和紊流流动都适用动能修正系数：【例6-4】圆管直径mm，管长m，输送运动黏度cm2/s的石油，流量m3/h，求沿程损失。【解】判别

3、流动状态为层流式中（m/s）由式（6-6）（m油柱）【例6-5】输送润滑油的管子直径8mm，管长15m，如图6-12所示。油的运动黏度m2/s，流量12cm3/s，求油箱的水头（不计局部损失）。图6-12润滑油管路（m/s）雷诺数为层流列截面1-1和2-2的伯努利方程认为油箱面积足够大，取(m)，则