流动阻力与能量损失课件.ppt

(7).在理論計算時，為了簡化計算，我國科學家汪興華教授提出，以尼古拉茲光滑區斜直線和粗糙區水平線為漸近線與尼古拉茲分區誤差不大於2%為界來確定校準，也就是判別式：即光2000Re=0.32(K/d)1.28過0.32(K/d)1.28Re=1000(K/d)粗1000(K/d)Re(8).對於鋼管和鐵皮風道，原蘇聯的科學家洛巴耶夫提出洛巴耶夫判別式：光v11(υ/K)過11(υ/K)=v445(υ/K)粗v=445(υ/K)(9).莫迪圖的應用（在柯氏公式基礎上的適於供熱的阿裏托蘇裏公式λ=0.11(K/d+68/Re)0.25三）例題解析例4-4某熱水採暖管道，輸送80攝氏度的熱水，已知管內流速v=0.6m/s，管長l=10m，直徑d=50mm，管壁粗糙度K=0.2mm，試求該管道的沿程壓強損失。[解]方法一：查得水的運動粘度為0.0037cm2/s，則雷諾數Re=vd/υ=0.6×0.05/0.37×10--6=810002000由莫迪圖，當Re=8.1×104,K/d=0.004時，查得λ=0.0296，有pf=λ*l/d*(ρV2/2)=0.0296×(10/0.05)×(0.62×971.8/2)=1035.55Pa方法二：採用尼古拉茲曲線，查圖由lgRe=lg(8.1×104)=4.908,K/r=0.2/25=1/125得λ=101.41/100=0.0257則pf=λ*l/d*(ρV2/2)=0.0257×(10/0.05)×(0.62×971.8/2)=899.25Pa方法三：公式計算11(υ/K)=11×0.37×10--6÷(0.2×10--3)=0.02035m/s445(υ/K)=445×0.37×10--6÷(0.2×10--3)=0.8232m/s由0.02035=0.60.8232可知，流動位於紊流過渡區對於熱水採暖管道，用阿裏特蘇裏公式λ=0.11(K/d+68/Re)0.25=0.11(0.2×10—3/0.05+68/81000)0.25=0.02901pf=λ*l/d*(ρV2/2)=0.02901×(10/0.05)×(0.62×971.8/2)=1015.02Pa作業4-134-15例4-5Q=0.02m3/s,d=0.2m,水溫為100C,軸線處速度為um=1.2m/s,管流屬水力光滑試求:管壁切應力?0解:設利用牛頓迭代法即設初值x0=20,三次迭代後得x=25.93例4-6鐵管d=200mm,當量粗糙度?=0.2mm,液體的運動粘度?=1.5?10-6m2/s,當Q=1L/s和Q=40L/s時求:管道沿程損失係數?=?解:(1)當Q=1L/s=10-3m3/s時先假設流動屬於水力光滑區即流動屬於紊流光滑管區,利用以上公式是合理的解:(2)當Q=40L/s=40?10-3m3/s時利用柯列勃洛克公式可利用牛頓迭代法求得?=0.0211故流動屬於紊流過渡區例4-7新鑄鐵水管,長L=100m,d=0.25m,水溫200C,水流量為Q=0.05m3/s,求沿程水頭損失hf解:查表得水的運動粘度查表4-2,?=0.3mm,?/d=1.2?10-3,查莫迪圖,?=0.021,故(水柱)流動阻力與能量損失部分機械能不可逆轉化為熱能，形成能量損失。多採用半經驗理論內因是：粘滯力耗散外因是：固壁對流體的阻滯和擾動一流動阻力與能量損失的兩種形式沿程損失和局部損失的表現形式？hw=?hf+?hj沿程損失局部損失在長直管道或長直明渠中,流動為均勻流或漸變流,流動阻力中只包括與流程的長短有關的摩擦阻力----沿程阻力在流道發生突變的局部區域,流動屬於變化較劇烈的急變流,流動結構急劇調整,流速大小,方向迅速改變,往往拌有流動分離和旋渦運動,流體內部摩擦作用增大,稱這種流動阻力-------局部阻力hw=?hf+?hj沿程損失