1、第四章 层流、紊流及其能量损失n 4.1 沿程损失和局部损失 n 4.2 层流与紊流、雷诺数n 4.3 圆管中的层流流动n 4.4 紊流流动的特征n 4.5 尼古拉兹实验n 4.6 工业管道紊流阻力系数的计算公式n 4.7 非圆管的沿程损失n 4.8 管道流动的局部损失 n 4.9 减小阻力的措施Date4.1 沿程损失和局部损失沿程水头损失 hf、 局部水头损失 hmDaten 沿程损失的通用公式达西 魏斯巴赫公式 n 局部损失的通用公式Date4.2 层流与紊流、雷诺数n 雷诺实验 Date当管 B内流速较小时，管内颜色水成一股细直的流束，这表明各液层间毫不相混。这种分层有规则的流动状态称
2、为层流。如下图 a所示。当阀门 c逐渐开大流速增加到 某一临界流速 vk时，颜色水出现摆动，如下图 b所示。继续增大流速，则颜色水迅速与周围清水相混，如下图 c所示。这表明液体质点的运动轨迹是极不规则的，各部分流体互相剧烈掺混，这种流动状态称为 紊流 。Date层流： m=1， hf v1紊流： m=1.752， hf v1.752 对于特定的流动装置 上临界流速vk是不固定的，随着流动的起始条件和实验条件的扰动程度不同， vk值可以有很大的差异；但是 下临界流速 vk却是不变的。在实际工程中，扰动普遍存在，上临界流速没有实际意义。流速由小到大流速由大到小Date流态的判别 临界雷诺数 雷诺等
3、人通过大量的实验发现：流体的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 和密度 有关。以上四个参数可组合成一个无因次数，叫做雷诺数，用Re表示。对应于临界流速的雷诺数称为临界雷诺数，用 ReK表示。实验表明，对于任何圆管径和任何牛顿流体，其临界雷诺数是相同的，即：DateRe在 2000-4000是由层流向紊流转变的过渡区，相当于图 4-3上的 AC段。工程上为简便起见，假设当 Re Rek时，流动处于紊流状态，这样，流态的判别条件是 :层流：紊流：注意：要强调指出的是临界雷诺数值 Rek 2000，是 仅就牛顿流体的圆管流 而言的。Daten 紊流流态分析层流和紊流的根本区别：层流各流层间互不掺混，只存在粘性引起的各流层间的滑动摩擦阻力；紊流时则有大小不等的涡体动荡于各流层间。除了粘性阻力，还存在着由于质点掺混，互相碰撞所造成的惯性阻力。Date流体内部的力分为表面力和质量力，流体运动状体是由二者的相对大小决定的。层流受扰动后，当粘性的稳定作用起主导作用时，扰动就受到粘性的阻滞而衰减下来，层流就是稳定的。当扰动占上风，粘性的稳定作用无法使扰动衰减下来，于是流动便变为紊流。因此，流动呈现什么流态，取决于扰动的惯性作用和粘性的稳定作用相互斗争的结果。Date
