1.流体流动(6).ppt

阻力损失:圆直管内流体层流时:—海根·泊稷叶方程圆直管内流体湍流时:—1/7次律,纯经验式速度分布:速度分布:(6)(6)量纲分析方法(V,-Δp)i(Re,Eu)i(Re,λ)i阻力损失:—(6)(6)—范宁公式既适用于湍流,也适用于层流。(1)由实测的“λ-Re-ε/d”曲线(Moody图)确定摩擦系数:鹰褐妆蟹仑负恨专拈圾禁骂脊纹醚很鼻只拥贱壹励豌剖拈扯***(6)(6)(6)(6)讨论:①层流区:Re≤2000,Re=64/λ,与ε/d无关,呈一条直线;②过渡区:Re=2000~4000,在此区域内层流和湍流的λ~Re曲线都可应用。为安全起见,按湍流计算λ较安全。③湍流区:Re≥4000及虚线以下的区域,λ=Φ(Re,ε/d)。当ε/d一定,Re↑,λ↓,但当Re增至某一值后λ值下降缓慢。当Re一定,ε/d↑,λ↑。龙卷菜酶耀窑实阐粗泪峨念受杆滚吏疗非粕苞握***(6)(6)④完全湍流区:图中虚线以上的区域,此区由于λ~Re曲线趋近水平线,λ=λ(ε/d)   即当ε/d一定时,λ也就确定了。:光滑管,如玻璃管、黄铜管、塑料管;粗糙管,如钢管、铸铁管、水泥管。粗糙度的表示方法:绝对粗糙度—壁面凸出部分的平均高度,以ε表示(单位:m);相对粗糙度—ε/d(无因次)。①管壁粗糙度对摩擦系数λ的影响程度与管径d有关。(6)(6)管壁粗糙度对λ的影响是由于流体在管道中流动时,流体质点与管壁面凸出部分相碰撞而增加了流体的阻力,所以,其影响的大小是与管径d的大小和流体流动的层流内层厚度有关。②层流时,λ只与Re有关,而与管壁粗糙度无关。这是因为流体作层流流动时,管壁上凹凸不平的地方都被有规则的流体层所覆盖,而流动速度又比较缓慢,流体质点对管壁凸出部分不会有碰撞作用。③湍流时,湍流流动的流体靠管壁处总是存在着层流内层,此层的厚度以δ表示,在此分两种情况讨论:桶裁***(6)(6)>ε,此时管壁粗糙度对λ的影响与层流时相近。↑,层流内层变薄,δ<ε,壁面凸出部分便伸入湍流区内与流体质点发生碰撞,使湍流加剧,此时λ=f(Re,ε/d),Re愈大,粗糙度对λ的影响愈显著。(6)(6)(2)由公式计算摩擦系数:层流:湍流:粗糙管光滑管柯尔布鲁克(Colebrook)方程完全湍流区(Re=3×103~1×105)布拉修斯(Blasius)公式海根-泊稷叶(Hagen-Poiseuille)(6)(6)讨论:阻力损失与速度的关系层流湍流粗糙管光滑管完全湍流区,(6)(6)