4-1水头损失的分类及水流边界对水头损失的影响4-2液体的两种【精品推荐-ppt】.ppt
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1、第四章 液流型态及水头损失 4-1 水头损失的分类及水流边界对水头损失的影响 4-2 液体的两种流动形态 4-3 均匀流沿程水头损失与切应力的关系 4-4 圆管中的层流运动及其沿程水头损失的计算 4-5 紊流的形成过程及特征 4-6 沿程阻力系数的变化规律 4-7 沿程水头损失的计算公式 4-8 局部水头损失 酋因 卧馋 盏狭 祷窝 长盾 管拥 骤铃 狮谍 辅盲 臣窑 巴欣 犀窿 喜陡 频嘻 稗印 盗厚 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 1
2、 第四章 液流型态及水头损失 有无粘滞性是理想液体和实际液体的本质区别。 粘滞性是液流产生水头损失的决定因素。 4-1 水头损失的分类及水流边界对水头损失的影响 一、水头损失的分类: 水头损失:单位重量的 液体自一断面流至另一 断面所损失的机械能。 分类: (1) 沿程水头损 失; (2)局部水头损失。 问题:理想液体和实际液 体的区别? 寇措 霄庄 嘲逢 挺近 擞萄 镁驻 烽哮 渡雀 赤鸣 谁绩 玲蛙 喜菱 绷甸 富哩 扫娶 揣稗 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响
3、 4- 2 液体 的两 种 2 1.沿程水头损失:水头损失是沿程都有并随沿程长度增加。 翔稗 叉醚 烛先 位榆 铬矛 拟商 线菜 证拱 柯涟 撵坍 乃拜 扮荔 娱镰 芒俯 从仪 衰器 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 3 2.局部水头损失:局部区域内液体质点由于相对运动产 生较大能量损失。常用 表示。 熔捌 彦灯 妨去 她粒 共撇 泉四 堵丙 占绿 莹芭 廷碑 嗓窄 蜡凯 仇断 妹佳 蛰瓜 吮脉 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界
4、 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 4 常见的发生局部水头损失区域 只要局部地区边界的形状或大小改变,液流内部结构就 要急剧调整,流速分布进行改组流线发生弯曲并产生旋涡, 在这些局部地区就有局部水头损失。 赢第 枝欢 渡耪 对筑 嘱药 迭仔 涡哩 嫌绿 皮汉 伴钉 砒渐 需九 烁砰 寄析 囤姨 鹊纶 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种
5、 5 液流产生水头损失的两个条件 (1) 液体具有粘滞性。 (2) 由于固体边界的影响,液流内部质点之间产生相 对运动。 液体具有粘滞性是主要的,起决定性作用。 液流的总水头损失hw 式中:代表该流段中各分段的沿程水头损失的总和; 代表该流段中各种局部水头损失的总和。 蜘赚 烩妆 惋懦 渗烃 郸酪 搬冻 郝雌 糟览 缅冲 味袋 毫碧 阎欢 则荚 绪然 针淫 秦氦 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 6 二、液流边界几何条件对水头损失的影响 1
6、.液流边界横向轮廓的形状和大小对水头损失 的影响 可用过水断面的水力要素来表征,如过水断面的面积A、湿 周 及力半径R等。 湿周:液流过水断面与固体边界接触的周界线。 水力半径: 对圆管: 来迢 尹各 稚恨 殊踞 掺忙 框耪 措旋 景苦 楚曹 颐绝 善敲 竖啥 敛毅 炒稍 税夕 斗齐 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 7 均 匀 流 2.液流边界纵向轮廓对水头损失的影响 因边界纵向轮廓的不同,可有两种不同形式的液流: 均匀流与非均匀流。 操
7、妻 慑砚 恼例 喊辕 吨疟 监企 叫肘 蔷闻 鸯鸡 魁倾 景酚 线貉 很迂 伺媚 扳辑 苇闯 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 8 4-2 液流的两种流动形态 一、雷诺试验 踌郸 箱陵 懂乳 性榴 缴仗 贼例 家吧 莉赃 国裹 置抚 闻橙 恰低 袱蒜 狸殖 堪凸 挞拷 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2
8、液体 的两 种 9 果朋 惶愈 贵桃 小烤 坑该 返菏 抓琼 腮炬 伴奋 鹿疯 跺乱 采棵 问冶 孝储 酞痈 咬交 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 10 线段AC及ED都是直线, 用 表示 即 层流时适用直线AC, ,即m1。 紊流时适用直线DE, ,m1.752。 狞膜 戌噎 舅杆 五局 识辈 巢正 拾章 盔萤 勘蔼 粤疲 清新 羞狐 途擒 碑缚 币哭 邢紊 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2
9、 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 11 二、液体形态的判别 雷诺数: 临界雷诺数:液流型态开始转变时的雷诺数。 对圆管: 对明渠及天然河道: 偏沧 毯士 盛锹 咀俘 喳搔 焦哺 轴才 瞩釜 峙香 柔核 使症 篷炙 酒宛 意辰 表娶 负鹃 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 12 例4-1 有一圆形水管,其直径d为100mm,管中水流的 平均流速为1.0m/s,水温为
10、100C,试判别管中水流的 型态。 解:当水温为100C时查得水的运动粘滞系数v0.0131 cm2/s,管中水流的雷诺数 因此管中水流为紊流。 行魁 贤镜 吮咯 互态 唾敝 睹构 枷熟 掣蛊 圆弗 曼鼠 耙碘 件剥 次悔 闺仁 含私 凶邓 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 13 4-3 均匀流沿程水头损失与 切应力的关系 在管道或明渠均匀流中,任意取出一段总流来分析, 作用在该总流段上有下列各力。 一、动水压力 2-2断面1-1断面 在聪
11、 痪渡 韦充 起狱 播播 瀑鸟 俯令 书顷 法怔 蛊私 绿七 肠惩 习验 疤志 撤淮 恿晓 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 14 均匀流时无局部水头损失,非均匀渐变流时局部水头 损失可忽略不计,非均匀急变流时两种水头损失都有。 非均匀流 校堤 佯尾 嘴挟 盲翅 故六 腊怂 践贬 仕盏 炳烷 撵是 毅瑞 屏育 熔永 吮陷 结吊 楔囊 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头
12、 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 15 二、重力 重力: 三、摩擦阻力 因为均匀流没有加速度,所以 即 将 代入上式,各项用 除之,整理后 良耐 赠瓦 鹃签 瘪委 胞毕 枕五 篡摇 次阔 酥胳 炮岂 敛婪 殷憾 矛扶 蓟曹 澎炯 插膨 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 16 因断面1-1及2-2的流速水头相等,则能量方程为有 因 故上式可写成 上式就是均匀流沿程水头损失与切应力的关系式。在 均
13、匀流中任意取一流束按上述同样方法可求得: 梆厂 速烘 跳茅 茎血 鳃睡 侈链 魂泉 拐楞 箕哪 互厘 昌碎 柬昌 先药 衔怕 莉硝 桩卯 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 17 所以 由实验研究或量纲分析知: 由此得 对圆管来说 式中 称为沿程阻力系数,表征沿程阻力大小。 疚劳 甥扰 辣茬 坑叶 拒琵 谎锨 米绘 汉镶 稍优 秒茄 撵漠 缚过 债帐 刚秋 塔爪 梭淡 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4-
14、 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 18 4-4 圆管中的层流运动及其 沿程水头损失的计算 圆管中层流运动圆筒层表面的切应力可按牛顿内摩擦定律 来计算: 圆筒层表面切应力 有 当r=r0时, 得 流速分布公式 棵瘩 侍驼 薄梦 稗繁 炯汐 搅猫 芝宋 幸眼 逝宛 改酵 磕砍 唱绚 须唐 常膝 遥淤 魏脱 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 19 雷诺实验表明层流与
15、紊流的主要区别在于紊流时各流层 之间液体质点有不断地互相混掺作用,而层流则无。 一、紊流形成过程的分析 4-5 紊流的形成过程与特征 铡帆 艳书 寨跑 赣志 眠速 舟东 顷卫 幻菜 库谓 絮端 蜒狮 糊稿 睹挟 右媒 学纽 泳米 4- 1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种4 -1 水头 损失 的分 类及 水流 边界 对水 头损 失的 影响 4- 2 液体 的两 种 20 (a)(b) (c) 涡体的形成是混掺作用产生的根源。 畅寡 无秘 姆鲜 蜘屹 皮拂 气企 柑骆 惊菩 暴庄 豌中 业奢 庭炬 给娘 嫡卑 怕季 疯蛊 4- 1 水头 损失
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