水力学第四章
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
wk.baidu.com
hf = f (l , d , u ,λ)；
hf
l d
u2 2g
沿程水头损失与速度水头、沿程长度、管径以及沿程阻力系数有 关。
沿程水头损失的确定，关键是确定沿程阻力系数。λ只有在非常 特殊情况下（均匀流）才有理论解，故一般靠实验方法或经验公 式来确定——尼古拉兹实验。
三、尼古拉兹实验
Ⅰ区-层流区：Re<2300，λ仅是雷诺数的函数,λ=64/Re，与相对 粗糙度（Δ/d）无关；
Ⅱ区-层流-紊流过渡区：λ仅是雷诺数的函数,λ≠64/Re，与相对
粗糙度（Δ/d）无关；
Ⅲ区-光滑管区：λ仅是雷诺数的函数,λ ≠ 64/Re，与相对粗糙度
（Δ/d）无关；
Ⅳ区-光滑管-粗糙管过渡区：λ不仅与雷诺数有关，也与相对粗
糙度（Δ/d）有关； Ⅴ区-粗糙管区：λ仅是相对粗糙度（Δ/d）的函数,与雷诺数无关；
a
hf
b
1、雷诺实验：
c
层流—水质点作有序的互不干扰的运动，沿程水头损失与断面平 均流速的一次方成正比；
紊流—水质点作无序的、相互混杂的运动，沿程水头损失与断面 平均流速的1.75—2.0次方成正比；
流态的判断标准： 雷诺数（Re）:
Re vd vd
圆管层流的临界雷诺数，Rek=2300,
二、沿程水头的表达式
第三节 局部水头损失
一、局部水头损失的影响因素
水流流动过程中在某些局部位置流场突然变化引起。突然放大、 突然收缩、弯曲、闸门等。不是沿程都有的。
二、局部水头损失的计算
hj
u2 2g
局部阻力系数通常也是通过实验确定，只有在圆管突然放大的 情况下有理论解。
三、突然放大圆管的局部水头损失
A1
hj
(1
A1 ) u12 A2 2g
A2
若A2 A1，
hj
1 u12 2g
作业
P68页：4-12、4-13、4-15
第二节 沿程水头损失
一、水头损失的影响因素
1、断面形态: 湿周（χ）：过水断面上潮湿的周长。断面面积相同时，湿周越
长，阻力越大；湿周相同时，面积越小阻力越大。
水力半径（R）: R=A/χ； 圆管的水力半径等于？？？ 水力半径越大，阻力越小，水头损失越小。
2、液体表面状态: 无压流、有压流；
3.水流的流态:
第四章 水头损失
第一节 水头损失及其分类
一、水头损失产生的原因：液体内部的内摩擦阻力、与边界的摩擦 阻力以及其他原因引起的消耗的机械能。 二、类型：
根据水头损失产生的部位，将水头损失分为： 1、沿程水头损失(hf)—克服沿程阻力而消耗的机械能，全程都有， 与流程长度成正比； 2、局部水头损失(hj)—在一些流场的突变部位额外产生的附加阻 力，如撞击、转向、加速等， 三、总水头损失：h1-2w=∑hf+∑hj
hf = f (l , d , u ,λ)；
hf
l d
u2 2g
沿程水头损失与速度水头、沿程长度、管径以及沿程阻力系数有 关。
沿程水头损失的确定，关键是确定沿程阻力系数。λ只有在非常 特殊情况下（均匀流）才有理论解，故一般靠实验方法或经验公 式来确定——尼古拉兹实验。
三、尼古拉兹实验
Ⅰ区-层流区：Re<2300，λ仅是雷诺数的函数,λ=64/Re，与相对 粗糙度（Δ/d）无关；
Ⅱ区-层流-紊流过渡区：λ仅是雷诺数的函数,λ≠64/Re，与相对
粗糙度（Δ/d）无关；
Ⅲ区-光滑管区：λ仅是雷诺数的函数,λ ≠ 64/Re，与相对粗糙度
（Δ/d）无关；
Ⅳ区-光滑管-粗糙管过渡区：λ不仅与雷诺数有关，也与相对粗
糙度（Δ/d）有关； Ⅴ区-粗糙管区：λ仅是相对粗糙度（Δ/d）的函数,与雷诺数无关；
a
hf
b
1、雷诺实验：
c
层流—水质点作有序的互不干扰的运动，沿程水头损失与断面平 均流速的一次方成正比；
紊流—水质点作无序的、相互混杂的运动，沿程水头损失与断面 平均流速的1.75—2.0次方成正比；
流态的判断标准： 雷诺数（Re）:
Re vd vd
圆管层流的临界雷诺数，Rek=2300,
二、沿程水头的表达式
第三节 局部水头损失
一、局部水头损失的影响因素
水流流动过程中在某些局部位置流场突然变化引起。突然放大、 突然收缩、弯曲、闸门等。不是沿程都有的。
二、局部水头损失的计算
hj
u2 2g
局部阻力系数通常也是通过实验确定，只有在圆管突然放大的 情况下有理论解。
三、突然放大圆管的局部水头损失
A1
hj
(1
A1 ) u12 A2 2g
A2
若A2 A1，
hj
1 u12 2g
作业
P68页：4-12、4-13、4-15
第二节 沿程水头损失
一、水头损失的影响因素
1、断面形态: 湿周（χ）：过水断面上潮湿的周长。断面面积相同时，湿周越
长，阻力越大；湿周相同时，面积越小阻力越大。
水力半径（R）: R=A/χ； 圆管的水力半径等于？？？ 水力半径越大，阻力越小，水头损失越小。
2、液体表面状态: 无压流、有压流；
3.水流的流态:
第四章 水头损失
第一节 水头损失及其分类
一、水头损失产生的原因：液体内部的内摩擦阻力、与边界的摩擦 阻力以及其他原因引起的消耗的机械能。 二、类型：
根据水头损失产生的部位，将水头损失分为： 1、沿程水头损失(hf)—克服沿程阻力而消耗的机械能，全程都有， 与流程长度成正比； 2、局部水头损失(hj)—在一些流场的突变部位额外产生的附加阻 力，如撞击、转向、加速等， 三、总水头损失：h1-2w=∑hf+∑hj