沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟(计算流体力学作业)分析.pdf
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计算流体力学课程作业
作业题目：沿程损失阻力系数的
FLUENT数值模拟
学生姓名：
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专业年级：
动力工程工程热物理12级
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流动阻力及能量损失—沿程阻力损失及计算（流体力学）.pptx
流动阻力及能量损失
沿程水头损失的计算
contents
目录
沿程水头损失计算公式
阻力系数λ的求取
01
02
尼古拉兹实验
莫迪图
沿程水头损失计算公式
通过大量的实验研究发现，流体的沿程水头损失与管道的长度l、管径d、绝对粗糙度ε、流速V以及流体的运动黏度ν有关，其计算式为：
l——管道长度，m；
d——圆管内径，m；
V——管道有效界面上的平均流速，m/s；
λ——沿程阻力系数，无量纲系数
如何计算λ？
阻力系数λ的求解
1.尼古拉兹实验简介
图4-9尼古拉兹实验装置简图
2.尼古拉兹实验曲线
过渡区
层流
紊流区
图4-10尼古拉兹实验曲线
测量：Vhf
计算：Reλ
改变：ε/d
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渔具阻力系数计算的流体力学模拟论文.docx
渔具阻力系数计算的流体力学模拟论文
摘要：
本文旨在探讨渔具阻力系数计算的流体力学模拟方法。通过对渔具阻力系数计算的重要性和研究现状的分析，提出了基于流体力学模拟的渔具阻力系数计算方法，并对其计算原理、步骤和适用范围进行了详细阐述。通过实验验证，该方法在渔具阻力系数计算中具有较高的准确性和实用性。
关键词：渔具阻力系数；流体力学模拟；计算方法；实验验证
一、引言
（一）渔具阻力系数计算的重要性
1.渔具阻力系数是渔具设计和优化的重要参数，直接影响渔具的航行性能、能耗和捕捞效率。
-渔具阻力系数的计算有助于提高渔具设计的合理性，降低能耗，提升捕捞效率。
-正确的阻力系数计算可以优化渔具结构，减少
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式中沿程损失系数：（达西—魏斯巴赫公式） 在急变流中，由于流体微团碰撞或漩涡产生的能量损失，其大小与部件的形状和相对大小有关。 单位重力流体局部能量损失： 5.3 管道入口段中的流动 5.4 圆管中粘性流体的层流流动 例5-1 内径20mm的倾斜放置圆管，流过密度815.7kg/m3、粘度0.04Pa.s的流体，已知截面1处压强为9.806×104Pa，截面2处压强为19.612×104Pa，试确定流体的流动方向、流量和雷诺数。 解：管内压强势能与位势能之和 圆管中紊流的速度分布 管流中心部分的速度分布比较均匀；靠近固体壁面的地方，脉动受到壁面的限制，粘滞力使流速急剧下
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流动阻力及能量损失局部水头损失的分析与计算
contents目录局部阻力损失01局部阻力损失分析阻力系数法当量长度法
（a）截面突然扩大（b）截面突然缩小（c）管道出口（d）管道进口（e）阀门（f）弯管图4-12局部水头损失
克服局部阻力所引起的能量损失，与管路中流体的动能成正比，即：或ξ——局部阻力系数，是一个无量纲的系数A1A2（a）A1A2（b）（a）（b）011扩大或缩小阻力系数图4-13突然扩大/突然缩小
图4-13（a）突然扩大示意图典型1：突然扩大表4-2（a）突然扩大阻力系数表?
图4-13（b）突然缩小示意图典型2：突然缩小?表4-2（b）突然扩大阻力系数表
典型3：直角弯头
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Fluent计算流体力学软件.docx
Fluent计算流体力学软件
Fluent是一款功能强大的计算流体力学（CFD）软件，广泛应用于航空航天、汽车、能源、化工、建筑、生物医学等多个领域。它可以帮助工程师和科学家模拟和分析各种流体流动问题，从而优化产品设计、提高效率和降低成本。
1.强大的计算能力：Fluent采用了先进的数值方法和算法，可以高效地求解复杂的流体流动问题。它支持多种网格类型和求解器，可以满足不同应用场景的需求。
2.丰富的物理模型：Fluent内置了多种物理模型，包括牛顿流体、非牛顿流体、多相流、湍流模型、化学反应模型等。用户可以根据具体问题选择合适的模型进行模拟。
3.灵活的用户界面：Fluent提供了直观易用的
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5 管内不可压缩流体流动 重点:阻力计算 普朗特简介 普朗特（1875～1953），德国物理学家，近代力学奠基人之一。1875年2月4日生于弗赖辛，1953年8月15日卒于格丁根。他在大学时学机械工程，后在慕尼黑工业大学攻弹性力学，1900年获得博士学位。1901年在机械厂工作，发现了气流分离问题。后在汉诺威大学任教授时，用自制水槽观察绕曲面的流动，3年后提出边界层理论，建立绕物体流动的小粘性边界层方程，以解决计算摩擦阻力、求解分离区和热交换等问题。奠定了现代流体力学的基础。普朗特在流体力学方面的其他贡献有：①风洞实验技术。他认为研究空气动力学必须作模型实验。1906年建造了德国第一个风洞
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授课:陈礼余华明使用教材:《制冷流体机械》流体性质及静力学基本知识
3241第一节沿程损失与局部损失串联管路水头线，测压管水头线在均匀流动中，流体只受到沿程不变的切应力，称为沿程阻力。与长度成正比，与管径成反比。由于流体局部的非均匀流动产生的阻力损失，称为局部阻力损失。
判断：在一直管中流动的流体，其水头损失包括沿程水头损失与局部水头损失。判断：有两根管道，一根输油管，一根输水管，当直径、长度、边界粗糙度均相等时，则沿程水头损失必然相等。
第二节两种流态与圆管内的流动一、层流与紊流1、层流（laminarflow）的定义?亦称片流，是指流体质点不互相混杂，流体质点作有条不紊的有序的直线运动。特
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流体力学-龙天渝-流动阻力和能量损失.ppt
第一节沿程损失和局部损失
第二节层流与紊流、雷诺数
第三节圆管中的层流运动
第四节紊流运动的特征和紊流阻力
第五节尼古拉兹实验
第六节工业管道紊流阻力系数计算式子
第七节非圆管的沿程损失
第八节管道流动的局部损失
第九节减小阻力的措施
l不可压缩流体在流动过程中，流体之间切应力的作功，
以及流体与固壁之间摩擦力作功，都是靠损失的自身所具
有的机械能来补偿的。这局部能量均不可逆地转化为热能，
这种引起流动能量损失的阻力与流体的粘滞性和惯性，与
固壁对流体的阻滞作用和振动有关。
l能量损失一般有两种表示方法：对于液体，通常用受单
位重力作用的液体的能量损失〔或称水头损失〕hl来表
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流体力学流动阻力和水头损失.ppt
内容提要：
主要讲解液体处于运动状态下的阻力存在的原因以及能量方程中的水头损失的计算；讨论沿程阻力系数和局部阻力系数与流动边界之间的关系和影响。;问题：理想液体和实际液体的区别？
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水头损失的物理概念及其分类
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。
一、分类：
根据流动边界情况沿程水头损失
局部水头损失
;1、沿程水头(阻力)损失hf
定义：水头损失沿程均有并随沿程长度增加。主要由于液体与管壁以及液体本身的内部摩擦，使得液体能量沿程降低。;特点：1)沿程阻力均匀地分布在整个均匀流流段上；
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流体力学流动阻力和能量损失教学课件PPT本课件主要讲解流体力学中流动阻力和能量损失的知识，并结合实际案例进行分析。
课程介绍课程目标了解流体流动阻力和能量损失的概念、影响因素及计算方法。掌握管道流动阻力的计算方法及能量损失分析方法。课程内容本课程内容包括：流动阻力概述、管道流动阻力、能量损失概述、流量对能量损失的影响、实际应用、案例分析等。
流动阻力概述流体流动阻力流体在管道中流动时，由于流体与管道壁面之间的摩擦以及流体内部的粘性，导致流体运动受到阻力。能量损失流体克服流动阻力所消耗的能量，称为能量损失。
流体流动阻力的定义流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍力，它的大小与流体的粘度、流
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【2017年整理】流体力学四流动阻力和能量损失.ppt
;流动阻力和能量损失;量纲是各种类别物理量的标志。
基本量纲：长度——L；质量——M；时间——T
导出量纲：
;
;
; 整个管道的能量损失等于各管段的沿程损失和局部损失的总和。
;层流：分层有规则的流动状态
紊流:液体质点的运动轨迹不规则，各部分流体互相剧烈掺混。;*流态的判别条件
流动状态不仅和流速v有关，还和管径d、流体的动力粘滞系数μ和密度ρ有关。;层流：;非圆管管道：;; 均匀流基本方程
均匀流：位于同一流线上各质点的流速矢量沿流程不变。迁移加速度为零。
均匀流只能发生在长直管道或渠道这一类断面形状和大小都沿程不变的流动中，因此，只有沿程损失，而没有局部损失。;均
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流体力学泵与风机-第4章 流动阻力和能量损失.ppt
尼古拉兹实验曲线的五个区域 层流区 管壁的相对粗糙度对沿程损失 系数没有影响。 2. 过渡区 不稳定区域，可能是层流，也可能是紊流。 紊流光滑管区 紊流粗糙管过渡区 沿程损失系数?与相对粗糙度无关，而只与雷诺数有关。 沿程损失系数?与相对粗糙度和雷诺数有关。 紊流粗糙区(平方阻力区) 此区域内流动的能量损失与流速的平方成正比，故称此区域为平方阻力区。 为什么紊流分为三个阻力区? 因为层流底层的存在 §4.6 工业管道紊流阻力系数的计算公式 一、光滑区和粗糙区的λ值 (一)、当量粗糙高度:是指和工业管道粗糙区λ值相等的 同直径尼古拉兹粗糙管的粗糙高
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流动阻力及能量损失;;;;;图2流体输送单元操作实训软件界面;总流动阻力损失=沿程水头损失+局部水头损失;;图3雷诺实验;;由于临界流速与边界条件和流体特性有关，临界流速VC与流体的动力粘度μ成正比，与流体的密度ρ和管径d成反比，即：;;3、流动状态与沿程水头损失之间的关系;流动阻力及能量损失;;;地下水的流动;d;?;;图4-6瞬时速度随时间的变化曲线;在管壁上的流体质点与管壁无相对滑移
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靠近管道中心流体质点混杂能力增强紊流;3.速度分布;4.水力光滑管与水力粗糙管;5.切应力分布;层流;流动阻力及能量损失;;;通过大量的实验研究发现，流体的沿程水