第四章 流动形态与水头损失
一, 沿程水头损失与壁面切应力的关系
切应力在边壁最大
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水力坡度,
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基准面
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二 流体运动的两种流态 -层流与湍流
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层 流
过渡流
湍流
1.雷诺实验 (1883)
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VRR
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判断流态的标准 -雷诺数
2.沿程损失与流速的关系
层流 hf 与 V 的 1 次方成正比 ;
紊流 hf 与 V 的 2 次方成正比 。
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VdR
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三 圆管层流
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由边界条件 得0,
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对于水平管
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最大流速 平均流速
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沿程水头损失
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四 湍流的基本特征
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1,时均值与瞬时值
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图 4-2 湍流速度 — 时间曲线
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2,湍流附加切应力
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平面均匀流为例
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湍流的切应力
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涡粘性理论
3,湍流应力的计算理论
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混合长度理论
混合长度 -近壁处
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4,粘性底层
水力光滑面
水力粗造面过渡粗造面
五, 湍流的流速分布
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粘性底层
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在交界处
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于是流速得湍流的分布式为
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紊流 u
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尼古拉兹实验公式
水力光滑管
水力粗造管
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五, 沿程水头损失系数的计算
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水力光滑管
水力粗造管
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