5_粘性流动和水力计算

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第五章粘性流体动力学基础及管内流动计算_1

六面体表面力的合力同样可推得Y方向和Z方向合力，
xy yy zy F sy ( x y z ) x y z xz yz zz F sz ( x y z ) x y z
六面体所受质量力（重力）
FBx X x y z FBy Y x y z FBz Z x y z
Du x Dt Du y Dt Du z Dt
X xx xy xz x y z Y yx yy yz x y z Z zx zy zz x y z
Du x X xx xy xz Dt x y z Du y Y yx yy yz Dt x y z Du z Z zx zy zz Dt x y z
双下标表示法：第一个下标代表作用面的法线方向，第二个下标代表应力（分量）的方向。过空间一点可以做无穷多个平面，不同方位的作用面，应力大小和方向可能不同。似乎一点的应力大小和方向有无穷多可能。
一点的应力状态可以证明，过一点作三个相互垂直的平面，则过该点的任意方位表面上的应力都可以用这三个平面上的九个应力分量来表示。若取此三个平面分别为三个坐标面，则九个应力分量为：
(
本构方程（广义牛顿内摩擦定律）
u x 2 u x 3 u y 2 yy p 2 u y 3 u zz p 2 z 2 u z 3 u y u x xy yx ( ) x y u z u y yz zy ( ) y z u zx xz ( x u z ) z x
2u x 2u x 2u x Dux p X ( 2 2 2 ) Dt x x y z Du y 2u y 2u y 2u y p Y ( 2 2 2 ) Dt y x y z 2uz 2uz 2u z Duz p Z ( 2 2 2 ) Dt z x y z

水力计算书

水力计算书水力学是研究液体流动规律、动力学和能量转换的学科，而水力计算是水力学研究的基础。

在水资源利用、水电站工程、城市供水、排水等领域，水力计算都发挥着重要的作用。

本文将从水力学基本公式、计算方法和应用实例等方面，探讨水力计算的相关内容。

1.水力学基本公式在水力计算中，最基础的是水力学的基本公式。

经典的水力学基本公式包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

其中，质量守恒方程描述了物质在流动过程中的守恒特性，即入口质量等于出口质量。

动量守恒方程描述了流体动量在流动过程中的守恒特性，即入口动量等于出口动量。

能量守恒方程描述了能量在流动过程中的守恒特性，即入口能量等于出口能量。

这些基本公式为水力计算提供了理论基础，也为数值模拟和实验验证提供了准确的标准。

2.水力计算方法在实际工程中，我们需要根据具体情况，采用不同的水力计算方法。

常用的水力计算方法有试算法、推导法、模拟法和实验法等。

试算法是根据已有的数值或经验关系，结合基本公式，进行计算预测。

推导法是根据基本公式，根据物理图像和数学模型推导解析解。

模拟法是通过计算机数值模拟，模拟真实的流动过程，得到结果。

实验法是通过实验室模型或原型进行实验，得到流体力学参数。

这些方法有各自的优缺点和适用范围，选择合适的方法，能够提高水力计算的准确度和可靠性。

3.应用实例水力计算广泛应用于水力工程和城市供水、排水等领域。

以水电站工程为例，水力计算是水轮机型式选择、水头、流量和发电量等的计算基础。

在多级水电站的设计中，需要进行水头和水量的分配和调整，保证水轮机在不同负荷下的最大效率和整个电站的最大效益。

在城市供水领域，水力计算可用于预测城市供水管网的水压和流量变化，指导供水压力的调节和管网的规划建设。

在城市排水领域，水力计算可用于评估城市排水系统的水流速度和压力，指导排水管网的建设和排水管理。

综上所述，水力计算是水力学研究和应用的重要部分。

水力学基本公式、计算方法和应用实例，为水力计算提供了理论依据和实践指导，促进了水力学理论的发展和水力工程的进步。

工程流体力学-管内流动和水力计算

Re vl vd
§6.2 粘性流体的两种流动状态
实验发现，不论流体的性质和管径如何变化
Recr 2320
Re
' cr
13800
Re Recr 层流
Re cr
Re
Re
' cr
层、紊
紊
Re
Re
' cr
紊流
上临界雷诺数在工程上没有实用意义
工程上 Recr 2000
§6.3 流道入口段中的流动
第六章管内流动和水力计算
§6.0 粘性流体总流的伯努利方程
重力场中不可压缩流体总流定常流动的能量方程
gv( u v2 z p )dA gv( u v2 z p )dA 0
A2
g 2g
g
A1
g 2g
g
在缓变流截面上，z+p/(ρg)=C
A
gv( z
p )dA
g
gqV
(z
p
g
)
动能项积分
dl
对于水平放置的圆管 h不变，dh/dl= sinθ =0，即重力项
dp/dl= -△p/l =0
qv
8
d 2
4
p l
qv
d 4p 128l
哈根—泊肃叶公式
4、沿程损失
单位体积流体的压强降
qv
d 4p 128l
单位重力流体的压强降
p
128qV d 4
l
hf
p
g
128qV l d 4
1
g
128l d 4
1、切应力分布
不可压定常层流，倾角θ。因是直线流动，任一截面上(p+ρgh)都是常数，即在同一截面的所有点上压力和重力的共同作用都是一样的。因此，流速分布便是轴对称的。

粘性流体的流动阻力与管路计算

单位时间内通过该微元流束的流体重量为γdQ(dQ＝udA)，则通过该微元流束的总机械能在截面 1 与截面 2 之间关系为
(
p u2 p1 u2 ′ γ dQ + z1 + 1 )γ dQ = ( 2 + z2 + 2 )γ dQ + hw γ 2g γ 2g
把无数微元流束的上述能量关系式加起来，便得到总流的能量在截面 1 与截面 2 之间的关系式为
第五章
粘性流体的流动阻力与管路计算
前两章我们介绍了理想流体的流动规律，并讨论了流体流动的连续性方程、欧拉运动微分方程、伯努利方程和动量方程等，这为我们进一步研究实际流体的流动规律奠定了基础。从这一章起我们将讨论实际流体的流动规律。实际流体都是具有粘性的，故又称为粘性流体。粘性流体流经固体壁面时，紧贴固体壁面的流体质点将粘附在固体壁面上，它们与固体壁面的相对速度等于零，这是与理想流体大不相同的，因为理想流体是沿壁面的滑移运动。既然流体质点要粘附在固体壁上，受固体壁面的影响，则在固体壁面和流体的主流之间就必定存在一个由固体壁面的速度过渡到主流速度的流速变化的区域；若固体壁面是静止不动的，则要有一个由零到主流速度 u∞的流速变化区域。由此可见，在同样的流道中流动的理想流体和粘性流体，它们沿截面的速度分布是不同的。对于流速分布不均匀的粘性流体，在流动的垂直方向上存在速度梯度，在相对运动着的流层之间必定存在切向应力，于是形成阻力。要克服阻力、维持粘性流体的流动，就要消耗机械能。消耗掉的这部分机械能将不可逆地转化为热能。可见，在粘性流体流动的过程中，其机械能是逐渐减小的，不可能永远守恒。综上所述，当考虑流体的粘性作用时，第三章所讨论的几个基本方程式，除了同作用力无关的连续性方程外，都应加以修正才能够使用。另外，通过实践和实验发现，粘性流体在流动过程中所产生的阻力与流体的流动状态有关，不同的流动状态，产生阻力的方式以及阻力的大小也不相同。因此，我们有必要先了解流体的流动状态。

水力计算书

水力计算书
水力计算是水利工程领域中极为重要的一项技术。

它主要是通过
对水体运动规律的分析与计算，来预测和控制水体的运动状态，保障
工程建设的安全可靠。

下面将通过介绍水力计算的基本概念、计算方法、应用领域等方面，对此进行全面讲解。

水力力学主要研究液体在管道、渠道等水利工程中运动的规律。

在水利工程建设和管理中，需要对水流的流速、水面高度、流量、液
位稳定性和使用水的效率等进行水力计算。

计算涉及到的基本参数有：流量、平均流速、液体相对密度、摩擦阻力系数等。

在进行水力计算时，首先需要了解液体在流动中的基本规律。

利
用质量守恒定律和动量守恒定律，可以推导出水体在不同条件下的流速、水面高度、水深等。

计算方法主要包括：流量计算、流速计算、
水位计算、悬移负载计算等。

应用领域广泛，包括：输水系统的设计和运行管理、水力发电、
洪水预测和防治、水质管理等。

水力计算具有重要的意义，可以提高
水资源的利用率，保障工程安全，提高水资源的保护和利用效率。

总之，水力计算是水利工程领域中不可或缺的技术。

相信随着科
技的不断发展，水力学的研究和应用将会得到更为广泛的发展和应用。

水力计算的基本步骤

水力计算的基本步骤水力计算是指根据液体流动的一些特定条件来计算与液体流动有关的参数，以便评估流体力学和工程流体力学问题的解决方案。

水力计算可以用于研究水流的流量、压降、速度和能量损失等方面。

以下是水力计算的基本步骤：1.确定计算的目标和需要的数据：首先要明确计算的目标是什么，比如计算水力管道的流量、压降或速度。

然后确定需要的数据，如管道的长度、截面形状和管道壁的摩擦系数等。

2.确定流动类型：根据液体流动的速度和管道的直径，确定流动的类型。

水力计算中常见的流动类型有层流和紊流。

层流是指流经管道的液体粘度较大，速度较低，流线整齐，层流分析较为简单。

紊流是指速度较高，流线交错混乱，紊流分析较为复杂。

3.根据流动类型选择相应的公式和计算方法：根据流动类型的不同，选择不同的公式和计算方法进行水力计算。

比如，在层流的情况下，可以使用普威辛公式或切伦科夫公式计算流体的流量。

在紊流的情况下，可以使用达西公式或哈芬公式计算管道的流量。

4.进行管道截面和管道壁的阻力计算：根据管道的截面形状和管道壁的摩擦系数，计算管道截面以及管道壁对流体流动的阻力。

管道截面的阻力通常通过雷诺数来表示，雷诺数可以用来描述流体力学行为的转变，从层流到紊流。

5.计算和分析流量、压降和速度等参数：通过对管道的截面和管道壁的阻力进行计算，可以得到液体流动的流量、压降和速度等参数。

这些参数可以用来评估管道系统的性能，并根据需要进行调整和优化。

6.进行能量损失分析：在流体流动过程中，会伴随着能量的损失，主要有摩擦损失和局部阻力损失。

通过对能量损失的分析，可以评估管道系统的能效，并采取相应的措施减少能量损失。

7.进行结果验证和优化：进行水力计算后，需要对计算结果进行验证。

可以通过实际测试或与理论计算结果的对比来验证计算结果的准确性。

如果计算结果与实际结果存在差异，可以对计算模型进行调整和优化，以使结果更加准确和可靠。

总结起来，水力计算的基本步骤包括确定计算目标和需求数据、确定流动类型、选择相应的公式和计算方法、进行管道截面和管道壁的阻力计算、计算和分析流量、压降和速度等参数、进行能量损失分析以及进行结果验证和优化。

水的粘度计算表-水的动力粘度计算公式

水的粘度计算表-水的动力粘度计算公式水的粘度计算表水的动力粘度计算公式在物理学和工程学领域，水的粘度是一个重要的参数。

了解水的粘度以及如何计算它对于许多应用至关重要，例如流体流动的研究、管道设计、热交换器的优化等。

接下来，让我们深入探讨水的粘度计算表以及水的动力粘度计算公式。

首先，我们需要明白什么是粘度。

简单来说，粘度就是流体内部抵抗流动的一种性质。

想象一下，你把蜂蜜和水分别倒在一个平面上，蜂蜜流动得很慢，而水流动得相对较快。

这就是因为蜂蜜的粘度比水大，它内部的分子之间有着更强的相互作用力，阻碍了流动。

水的粘度会受到温度的显著影响。

一般来说，温度越高，水的粘度越低；温度越低，水的粘度越高。

这是因为在较高温度下，水分子的热运动更加剧烈，它们之间的相互作用相对较弱，所以更容易流动。

接下来，我们看一下水的动力粘度计算公式。

在国际单位制中，水的动力粘度通常用μ表示，单位是帕斯卡秒（Pa·s）。

常见的计算公式是通过实验数据拟合得到的经验公式。

其中一个被广泛使用的公式是：μ ＝ A × 10^（B ／（T C)）在这个公式中，μ是水的动力粘度，T 是温度（单位为开尔文，K），A、B 和 C 是通过实验确定的常数。

不同的研究和实验可能会得出略有不同的常数数值，但大致的形式是相似的。

为了方便计算和使用，通常会将这个公式制作成水的粘度计算表。

水的粘度计算表一般会列出不同温度下对应的水的动力粘度值。

这样，在实际应用中，我们只需要查找表格中对应的温度，就可以快速得到水的粘度值，而无需每次都进行复杂的公式计算。

比如说，在 20℃时，通过查阅计算表或者使用上述公式计算，我们可以得到水的动力粘度约为 1002×10^（－3) Pa·s。

在工程和科学研究中，准确地知道水的粘度对于设计和优化各种系统非常重要。

例如，在设计管道输送系统时，如果对水的粘度估计不准确，可能会导致管道内的压力损失计算错误，从而影响整个系统的性能和效率。

黏性流体的运动和阻力计算

R
0
v3 A
p ( R 2 r 2 ) 2rdr 4 L 2 2 3 pR R 2 8L
R
3
u dA
2 A
0
v2 A
p 2 2 4 L ( R r ) 2rdr 4 1.33 2 2 3 pR 2 8L R
dqv udA u2rdr
通过整个过流断面的流量为
qv dqv u 2rdr
0 R

R
0
p ( R 2 r 2 )2rdr 4 L
图4-2
R 4 p 8L
3、其他几个问题
1）最大流速与平均流速由 u p ( R 2 r 2 ) 知，r=0时有最大流速 u max，且 4 L p 2 u max u ( r ) r 0 R 4 L Q pd 2 p 2 1 R u max 平均流速 u＝ A 32 L 8L 2 2）剪应力分布规律
1 T 1 T 1 T 1 T u udt (u u ')dt u dt u ' dt T 0 T 0 T 0 T 0 1 T u u ' dt T 0

1 时均压强 p T

pdt
0
T
二、湍流的速度结构、水力光滑管和水力粗糙管
31
128Lq P gh qv pqv 4 d
6、层流起始段长度——见课本74页
2 v
*4.4 圆管中的湍流流动
30
一、脉动现象与时均值 1、这种在定点上的瞬时运动参数随时间而发生波动的现象称为脉动。 u u u' 2、时均法分析湍流运动如取时间间隔T，瞬时速度在T时间内的平均值称为时间平均速度，简称时均速度，即

水力计算公式选用

水力计算公式选用水力计算是指利用水的流动性质进行流量、压力和速度等相关参数的计算。

在水力学中，常用的水力计算公式主要有流量计算公式、速度计算公式和压力计算公式。

下面将介绍几种常用的水力计算公式。

一、流量计算公式：1.泊松公式：流量计算公式是通过测定流速和截面积的方式来计算流量。

泊松公式是最常用的流量计算公式之一，其公式为：Q=A×v其中，Q为流量，A为流体通过的截面积，v为流速。

2.管道流量公式：当涉及到管道流量计算时，可以使用伯努利公式来计算流量，伯努利公式为：Q=π×r²×v其中，Q为流量，r为管道的半径，v为流速。

3.梯形槽流量公式：当涉及到梯形槽流量计算时，可以使用曼宁公式来计算流量，曼宁公式为：Q=(1.49/A)×R^(2/3)×S^(1/2)其中，Q为流量，A为梯形槽的横截面积，R为梯形槽湿周和横截面积之比，S为梯形槽的比降，1.49为曼宁系数。

二、速度计算公式：1.波速计算公式：在涉及到波浪速度计算时，可以使用波速公式进行计算，波速公式的一般形式为：c=λ×f其中，c为波速，λ为波长，f为频率。

2.重力加速度和液体高度差计算公式：当涉及到重力加速度和液体高度差计算时，可以使用水头计算公式，水头计算公式的一般形式为：H=v²/2g+z其中，H为水头，v为速度，g为重力加速度，z为液体的高度。

三、压力计算公式：1.应力计算公式：当涉及到液体对物体的压力计算时，可以使用应力计算公式，应力计算公式的一般形式为：P=F/A其中，P为压力，F为受力大小，A为受力的面积。

2.流体静压力计算公式：当涉及到流体的静压力计算时，可以使用静压力计算公式，静压力计算公式的一般形式为：P=ρ×g×h其中，P为压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为液体的高度。

以上是一些常用的水力计算公式，可以根据不同的情况和具体要求选择合适的公式进行计算。

粘性流动

第五讲粘性流体动力学一、不可压缩粘性流体的运动方程——NS 方程特点：除了质量力、法向应力（压力）外，还有切向应力。

表面力——法向应力ij p ——切向应力ij τ应力本身的方向向应力所在平面的法线方，--j ij i p ijτ规定：（1）法向应力沿所在平面的外法线方向；（2）切向应力在经过A （x ，y ，z ）点的三个平面上的方向与坐标轴方向相反，其他三个平面上的则相同。

1、根据牛顿第二定律，写出运动方程沿x 轴的运动方程dtdu dxdydz dz z dxdy dzdx dy y dzdx dydz dx xp p dydz p Xdxdydz zx zxzx yxyx yx xxxx xx ρττττττρ=∂∂++-∂∂++-∂∂++-)()()( 化简后得到)(1)(1)(1yx z p Z dt dw xz y p Y dt dvzy x p X dt du yz xz zz xy zy yy zxyx xx ∂∂+∂∂+∂∂+=∂∂+∂∂+∂∂+=∂∂+∂∂+∂∂+=ττρρττρρττρρdxxp xx xx ∂∂+九个应力和三个速度分量均为未知数，四个方程。

2、切向应力之间的关系由达朗伯原理，对M 点力矩之和为0；质量力和惯性力对该轴的力矩是四阶小量，略去不计，得到2)(22)(2=∂∂+++∂∂+--dxdydz dx x dx dydz dydxdzdy y dy dxdz xy xy xy yx yx yx ττττττ再略去四阶小量，得到xzzx zx yz yx xy ττττττ=== 则九个应力中只有六个是独立变量。

3、广义牛顿内摩擦定律速度梯度等于流体微团的角变形速率，则有yxzx yz z xy e xw z u e z v y w e y ux v μμτμμτμμτ2)(2)(2)(=∂∂+∂∂==∂∂+∂∂==∂∂+∂∂=4、法向应力对于理想流体 p p p p zz yy xx -===对于粘性流体，有线变形，使法向应力有变化，产生附加的法向应力，关系式如下。

水力计算公式范文

水力计算公式范文水力计算是指在水力学中计算水流的速度、压力和流量的过程。

水力计算公式是根据流体力学原理和一定的假设，通过推导和实验确定的数学表达式，用于计算水流的各种参数。

一、基本概念水力学研究的基本参数有：速度、压力和流量。

速度：水流的速度是指单位时间内通过一些截面积的水流量。

在水力计算中，常用的速度单位有米/秒（m/s）和升/秒（L/s）。

压力：水流的压力是指水流对任意一个平面的作用力。

压力的单位有帕斯卡（Pa）和巴（bar）。

流量：水流的流量是指单位时间内通过一些截面的水的体积。

常用的流量单位有立方米/秒（m³/s）和升/秒（L/s）。

二、水力计算公式1.流量计算公式在水力学中，计算流量使用的公式为Q=Av，其中Q为流量，A为流过截面的面积，v为流速。

当流过的截面为直线形状时，该公式可以简化为Q=Bhv，其中Q为流量，B为截面的底宽，h为水位，v为速度。

2.速度计算公式速度的计算是通过测量流量和截面面积来得到的。

可以使用流量计算公式来计算速度。

3.压力计算公式压力是指流体对于垂直平面的压力，压力的计算可以使用托利奇利公式（Torrictelli’s theorem），即P=ρgh，其中P为压力，ρ为流体的密度，g为重力加速度，h为液面高度。

4.泵的扬程计算公式泵是将液体从低水平向高水平运输的设备。

泵的扬程是指液体从入口到出口所需的能量。

扬程的计算公式为H=P/ρg+V²/2g+z，其中H为扬程，P为压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，V为速度，z为高度。

5.管道流量计算公式当水流通过管道时，由于管道内的阻力，流量会出现一定的损失。

管道流量的计算可以使用瑟雷斯公式（Darcy-Weisbach equation）来计算，公式为Q=CdA(2ghL)¹/²，其中Q为流量，Cd为管道的流量系数，A为管道的横截面积，g为重力加速度，h为管道高度差，L为管道的长度。

水力计算公式选用

水力计算公式选用水力计算是指通过水力学原理和公式来计算液体在管道、河道等流动过程中的各种参数和特性。

水力计算公式是水力学研究的基础，能够用来预测流体的流速、压力、流量等参数，对水利工程的设计和运行具有重要意义。

下面介绍几种常用的水力计算公式及其选用情况。

1.流量计算公式流量是指单位时间通过其中一截面的液体体积，常用的流量计算公式有：流量计算公式为：Q=A×v，其中Q为流量，A为流动截面的横截面积，v为流速。

该公式适用于对流量有明确要求的场合，如管道流量、水库泄洪流量等。

2.流速计算公式流速是指单位时间内通过其中一截面的液体速度，常用的流速计算公式有：流速计算公式为：v=Q/A，其中v为流速，Q为流量，A为流动截面的横截面积。

该公式适用于需要计算流速的情况，如河流流速、管道流速等。

3.压力计算公式压力是指液体对单位面积所产生的压力，常用的压力计算公式有：压力计算公式为：P=γh，其中P为压力，γ为液体的密度，h为液体的压力高度。

该公式适用于计算液体的静态压力，如水塔的压力、泵站的压力等。

4.速度计算公式速度是指液体在流动过程中的速度，常用的速度计算公式有：速度计算公式为：v=√(2gh)，其中v为速度，g为重力加速度，h为液体的压力高度。

该公式适用于计算液体的速度，如水流速度、潜流速度等。

5.阻力计算公式阻力是指液体在流动过程中由于各种因素的作用而产生的阻碍力，常用的阻力计算公式有：阻力计算公式为：f=KLRV^2/2g，其中f为阻力，K 为阻力系数，L为流动的长度，R为流动的半径，V为流体的速度，g为重力加速度。

该公式适用于计算流动中的阻力，如管道流动阻力、水泵阻力等。

在选用水力计算公式时，需要根据具体情况进行考虑。

首先要了解需要计算的参数，并根据参数的性质选择相应的计算公式。

其次要考虑计算公式的适用范围和精度，以及参数的测量方法和所需数据的可获取性。

最后还要结合实际应用需求，选择合适的计算公式进行计算和分析。

常用水力计算

常用水力计算水力学是工程中的重要学科之一，主要研究液体在液体之间或与固体之间运动时所产生的力学现象。

在水力学中，常用的计算方法有很多，如流速计算、压力计算、流量计算等，下面将介绍一些常用的水力计算方法。

首先是流速计算。

流速是指液体单位时间内通过单位横截面积的体积，通常用单位时间内通过单位横截面积的液体质量来表示。

常用的流速计算方法有流量速度计算、平均速度计算、最大速度计算等。

其中，流量速度计算是指用单位时间内通过横截面积的体积除以横截面积来计算流速；平均速度计算是指用流体在管道中运动过程中所需时间除以管道长度来计算流速；最大速度计算是指管道中流体在特定位置上的最大速度。

接下来是压力计算。

压力是指液体分子对单位面积施加的力。

常用的压力计算方法有静压力计算、动压力计算、管道压力计算等。

其中，静压力计算是指根据流体的密度、重力加速度和深度来计算静压力；动压力计算是指根据流体的密度、流速和截面积来计算动压力；管道压力计算是指根据流体的密度、重力加速度、流速和管道直径来计算管道中的压力。

最后是流量计算。

流量是指液体单位时间内通过横截面积的体积。

常用的流量计算方法有理论流量计算、实际流量计算、标准流量计算等。

其中，理论流量计算是指根据流体的密度、流速和流道截面积来计算流量；实际流量计算是指根据流体的密度、流速、流道形状和流态等因素来计算流量；标准流量计算是指根据流体所处的温度和压力来计算流量。

在水力学计算中，有一些常用的公式和计算方法。

例如，根据伯努利定理可以计算液体的压力和速度之间的关系；通过斯托克斯公式可以计算流体在细管中的流速；利用流量连续性方程可以计算流体通过管道横截面的流量等等。

总之，水力学的计算方法非常丰富，以上只是介绍了一些常用的计算方法。

在实际工程中，根据具体的情况和需求，选择合适的计算方法进行水力计算非常重要。

只有准确计算出水力学参数，才能保证工程设计的安全和可靠性。

因此，学好水力学知识并熟练掌握常用的水力计算方法对于工程师来说至关重要。

5 粘性流体流动及阻力

折弯管圆角分流三通锐角合流三通一局部水头损失的一般分析一局部水头损失的一般分析二突然扩大管的局部损失二突然扩大管的局部损失三其它局部阻碍的水头损失三其它局部阻碍的水头损失四局部阻力之间的相互干扰四局部阻力之间的相互干扰五局部装置的当量管长五局部装置的当量管长六能量损失的叠加六能量损失的叠加七减小阻力的措施七减小阻力的措施局部水头损失的一般分析局部水头损失产生的原因流体流经局部阻碍处时因惯性或反向压差作用主流与壁面脱离形成旋涡区
雷诺数Re实际上表征了流动流体的惯性和粘性的比值。考虑到流动阻力产生的内因是：流体质点相互摩擦所表现的粘性以及质点碰撞所表现的惯性。因此：采用雷诺数这
一无量纲数来判别流态，进而研究流动阻力的计算方法，是合理的。
Re较大时，液流中的惯性力起主导作用，使液流呈现紊流流态。 Re较小时，液流中的粘性力起主导作用，使液流呈现层流流态。
通过控制出流阀门，改变管道内的流速，从而改变流动流态。通过实验，寻求流速与沿程水头损失的对应关系：h v ， f 并讨论不同流态与沿程水头损失之间的关系。
实验结果：把实验点描在双对数坐标纸上，可以看出：无论流态是层流或者紊流，实验点全部都集中于不同斜率的直线上，可用如下函数关系表示：
3.
管壁粗糙度绝对粗糙度——壁面上粗糙突起的高度。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△表示。

相对粗糙度——△/D ，管路绝对粗糙度相对于管径的
无量纲比值。
一般而言，管路越粗糙，水流阻力越大。
内因：
通过流动状态观察实验，可发现：当管内流速较小时，流体质点有序前进，质点之间以相互
层流状态过渡状态，可能为层流或者紊流
判别
紊流状态

水的粘黏系数计算公式

水的粘黏系数计算公式水的粘稠度是指水的黏性或粘稠性，也就是水分子之间的相互作用力。

水的粘稠度对于许多工业和科学应用都非常重要，比如在润滑、流体力学、生物学等领域都有着重要的作用。

因此，对水的粘稠度进行研究和计算是非常有意义的。

水的粘稠度可以用粘度来表示，粘度是指流体内部分子之间的阻力，也可以理解为流体的黏度。

水的粘度通常用动力粘度来表示，动力粘度是指单位时间内单位面积上的流体质量的流动。

动力粘度的单位是帕斯卡秒（Pa·s）或者等效的牛顿秒/平方米（N·s/m²）。

水的粘稠度可以通过以下公式来计算：η = F / A dv/dy。

其中，η表示动力粘度，F表示液体内部的剪切力，A表示液体的面积，dv/dy 表示液体内部的速度梯度。

这个公式可以帮助我们计算出水的粘稠度，从而更好地理解水的流动特性和应用。

水的粘稠度受到温度、压力和溶质浓度等因素的影响。

一般来说，水的温度越高，其粘稠度就越低，因为高温会使水分子的运动加快，从而减小了水分子之间的相互作用力。

而在高压下，水的粘稠度则会增加，因为高压会增加水分子之间的相互作用力。

此外，溶质的浓度也会对水的粘稠度产生影响，溶质的存在会增加水的粘稠度。

在工业上，对水的粘稠度进行准确的计算和控制可以帮助我们更好地设计和操作流体系统。

比如在石油化工行业，粘稠度的控制对于炼油、化工生产等工艺过程至关重要。

在食品加工行业，对水的粘稠度进行控制可以帮助我们更好地生产出口感好的食品产品。

因此，研究水的粘稠度对于工业生产具有重要的意义。

此外，在科学研究领域，水的粘稠度也是一个重要的研究对象。

比如在生物学研究中，水的粘稠度对于细胞的生长和分裂等生物学过程具有重要的影响。

在医学领域，水的粘稠度也与血液流动和血液黏稠度有关，对于疾病的诊断和治疗都有着重要的意义。

总之，水的粘稠度是一个重要的物理性质，对于工业生产和科学研究都具有重要的意义。

通过对水的粘稠度进行研究和计算，可以更好地理解水的流动特性，从而更好地应用于各个领域。

流体力学粘度计算公式

流体力学粘度计算公式好的，以下是为您生成的关于“流体力学粘度计算公式”的文章：咱们在日常生活里，其实到处都能碰到跟流体力学粘度有关的事儿。

就说有一回，我去洗车的时候，那水枪喷出来的水，唰唰地流在地上，形成各种形状，我当时就想到了流体力学粘度这个概念。

那到底啥是流体力学粘度呢？简单来说，它就是衡量流体内部摩擦力大小的一个指标。

粘度大的流体，流动起来就费劲，像蜂蜜；粘度小的流体，流动起来就轻松，像水。

要计算流体的粘度，那得先了解几个重要的公式。

比如说，牛顿粘性定律给出的公式是：τ = μ×du/dy 。

这里面，τ 表示剪应力，μ 就是粘度系数啦，du/dy 则是速度梯度。

咱们来仔细瞅瞅这个公式。

就拿机油在发动机里的流动来说吧。

发动机运转的时候，机油在不同部位的速度是不一样的。

靠近零件表面的机油速度慢，远离表面的速度快，这就形成了速度梯度。

而机油的粘度μ决定了它能在多大程度上抵抗这种速度的变化，从而保证发动机的正常润滑。

再比如说，在化学工业中，经常要处理各种液体的混合和输送。

如果要计算某种混合液体的粘度，可能就得用到混合规则。

这可不像把几种东西简单加在一起那么容易。

想象一下，做蛋糕的时候，把面粉、牛奶、鸡蛋搅拌在一起，它们形成的糊糊的粘度可不是简单地由每种原料的粘度相加得到的。

得考虑它们之间相互作用的复杂情况，这就需要用到专门的计算公式和经验参数。

还有啊，在石油开采中，原油从地下深处被抽到地面，其粘度会随着温度、压力的变化而改变。

工程师们就得根据具体的地质条件和开采工艺，用粘度计算公式来预测和控制原油的流动特性，以确保高效开采。

回到咱们一开始说的洗车的事儿。

水从水枪喷出来，快速地冲击在车身上，然后顺着流下来。

如果这水的粘度变大，就像是变成了粘稠的胶水，那可就没办法把车洗干净啦，还可能会在车身上留下一道道难看的痕迹。

总之，流体力学粘度计算公式在好多领域都有着至关重要的作用。

不管是让机器正常运转，还是保证生产过程的顺利进行，都离不开对这些公式的准确运用和理解。

5_粘性流动和水力计算

第五章 粘性流体动力学基础及管内流动计算_1

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