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《吉林大學(xué)流體力學(xué)課件流體阻力及能量損失 小結(jié)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第6章流體阻力及能量損失小結(jié)本章主要介紹了兩部分內(nèi)容：液體運(yùn)動的流態(tài)(層流與紊流)；水流阻力與水頭損失。1．層流與紊流的運(yùn)動特征流態(tài)層流紊流區(qū)別呈拋物線分布，較不均呈對數(shù)或指數(shù)曲線分布，較均勻。圓管紊流速分布勻。圓管層流有umax=2v流umax＜2v主要作用力粘滯力紊流附加切應(yīng)力與粘滯切應(yīng)力紊流粗糙流區(qū)層流區(qū)紊流光滑區(qū)過渡區(qū)區(qū)(阻力平方區(qū))λ的變化規(guī)λ=f()ReΔΔ律(尼古拉茲64λ=f()Reλ=f()Re,λ=f()特管流：λ=dd實(shí)驗(yàn)曲線)Re征hf與v的關(guān)1.01.751.75~2.02.0h∝v
2、h∝vh∝vh∝vffff系(圖6－4)1．有序有規(guī)則的運(yùn)動1．無序無規(guī)則的運(yùn)動2．液體質(zhì)點(diǎn)互不混摻2．液體質(zhì)點(diǎn)之間互相混摻，呈脈動現(xiàn)象3．液層之間無質(zhì)量交換流動特征3．液層之間存在動量交換與質(zhì)量交換與動量交換4．沿程水頭損失hf與流速v的1.75～4．沿程水頭損失hf與流2.0次方成正比速v的一次方成正比vdvd判圓管流Re=<2300Re=>2300別νν標(biāo)vRvR明渠流Re=<575Re=>575準(zhǔn)νν2．水流阻力與水頭損失液流運(yùn)動過程的水頭損失h包括沿程水頭損失h與局部水頭損失h兩部分，本章主wfj要
3、從層流與紊流的角度研究了沿程水頭損失，得出了一系列經(jīng)驗(yàn)公式，如達(dá)西－魏斯巴赫公式，謝才公式，曼寧公式等，可根據(jù)不同的工程情況選用。（1）達(dá)西—魏斯巴赫公式v2h=λL（圓管流的層流、紊流均適用）fd2g1v2或h=λL（非圓管流的層流、紊流均適用）f42Rg（2）均勻流基本方程：τ=ρgRJ（管流、明渠流、層流、紊流均適用）0λ2或τ=ρv（紊流阻力平方區(qū)）8（3）不可壓縮恒定均勻?qū)恿?2ρgJrr0圓管流u=?(1)。4μ2r0（4）紊流時均化。瞬時流速＝時均流速＋脈動流速（5）紊流切應(yīng)力duxτμ=?ρu
4、u′′xydy式中?ρuu′′稱為雷諾切應(yīng)力，也稱紊流附加切應(yīng)力xy（6）紊流流速分布uvy=*a．近壁處：()y≤δ線性分布vν0*ux1b．紊流核心區(qū)：=+lnyC()y>δ對數(shù)或指數(shù)分布0vκ*（7）能量損失mn22lvvhhhwfj=+∑∑ik，hhfj==λζ,i1==k1dg22g（8）沿程阻力因數(shù)λ的求解。a．尼古拉茲曲線。根據(jù)λ與Δ、Re的關(guān)系，將整個流區(qū)分為5個區(qū)(層流、層流向紊流過渡區(qū)、紊流光滑區(qū)、紊流光滑區(qū)向紊流粗糙區(qū)的過渡區(qū)、紊流粗糙區(qū))。12.51Δb．柯列勃洛克公式=?2lg(+)
5、（紊流各阻力流區(qū)均適用）λλRe3.7d15.1286Δc．巴爾(Barr)公式 =?2lg(+)（紊流各阻力流區(qū)均適用）0.893.7dλRed．謝才公式 v==CRJ,8Cgλ（均勻流）11/6e．曼寧公式 CR=（阻力平方區(qū)）n（9）邊界層的特點(diǎn)：a．邊界層厚度為一有限值；b．邊界層厚度沿程增加；c．邊界層分層流邊界層和紊流邊界層；2d．邊界層內(nèi)：duxτμ=?ρuu′′xydy邊界層外：按理想流體或有勢流動計算。（10）繞流阻力計算公式2U0F=CAρDD23
