流体力学A-5-2课件.ppt

提 示 提 示 上次课主要内容 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-4 粘性流体的紊流流动 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 §5-5 沿程损失系数的实验研究 课堂例题与练习 课堂例题与练习 课堂例题与练习 课堂例题与练习 课堂例题与练习 §5-6 非圆截面管路沿程损失计算 §5-6 非圆截面管路沿程损失计算 §5-6 非圆截面管路沿程损失计算 §5-6 非圆截面管路沿程损失计算 §5-6 非圆截面管路沿程损失计算 课堂例题与练习 课堂例题与练习 课堂例题与练习 课堂小结、下次课内容、作业 2) 粗糙管的紊流核心区速度 此时，管内平均速度为 最大速度为 消去?，可得 可用来求u*，进一步可求出 τw 。 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 紊流区，速度对数分布 层流底层，速度线性 分布 层流 湍流 3.综合1和2得： 对紊流，管流中心的速度分布趋于均匀，紊流速度分布类似平台面。如图所示。 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 无论层流还是紊流，沿程损失均可按如下公式计算 引言 对层流而言 对紊流 通过实验，归纳出经验公式和实验曲线图。 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 一、尼古拉兹曲线 1.尼古拉兹实验 1)实验过程：把不同粒径均匀沙粒贴附在玻璃管内壁上，形成人工粗糙管道，针对不同流量进行系列试验。 2)实验范围为： 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 3)实验结果 图 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 4)实验结果描述 ① 层流区（ab段）：Re2320，流动为层流， λ=f(Re) 或 ② 层流向紊流的过渡区（bc段）: 2320 Re 4000，λ=f(Re) ③ 紊流区: 当Re4000时，流动进入紊流状态，流动又分为三个区域。 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 （1）紊流水力光滑管区（cd段）： 几个半经验公式： a) 当4000Re105时 勃拉休斯（Blasius）公式 由 可看出： hf ?v1.75 称为1.75次方阻力区。 紊流区 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 b)当105Re3×106时 尼古拉兹光滑管公式 （2）紊流水力粗糙管过渡区（cd-ef区间）: 经验公式： 阔尔布鲁克公式 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 （3）紊流粗糙管平方阻力区（ef 线以右）: 紊流区 由 得 hf ?v2，故该区域称为 平方阻力区。 或自动模化区。 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 尼古拉兹粗糙管公式 希夫林松公式(近似计算） 经验公式： 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 二、莫迪图 1)莫迪（Moody）以阔尔布鲁克公式为基础，对大量工业管道进行实验，得出了莫迪图。 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 2)工业用管道的绝对粗糙度Δ是难以直接测量的，而是通过实验计算出来的，故称为工业管道的当量绝对粗糙度。 测出管道的沿程损失hf和管道截面平均速度v 由达西一威斯巴赫公式求出λ值 由尼古拉兹的粗糙管公式反算出Δ 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 3)莫迪图 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 例5-4 欲使雷诺数Re为3.5×105的普通镀锌钢管内的流动是水力光滑的，管子的直径至少应多大？若欲使流动属于平方阻力区，则对管径要求又如何？ # 第五章：黏性流体的管内流动与管路计算 解：查表5-1，得Δ