1、第五章第五章 粘性流动和水力计算粘性流动和水力计算5.1 粘性流体的两种流动状态 5.2 不可压缩粘性流体的运动 N-S方程5.3 不可压缩粘性流体的层流流动5.4 粘性流体的紊流流动5.5 沿程损失的实验研究5.6 局部损失5.7 管道水力计算5.8 液体出流5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态一、雷诺实验实验装置颜料水箱 玻璃管细管阀门5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态一、雷诺实验 (续 )实验现象过渡状态紊流层流层流 ：整个流场呈一簇互相平行的流线。着色流束为一条明晰细小的直线。紊流 ：流体质点作复杂的无规则的运动。着色流束与周围流体相混，颜色扩散至整个
2、玻璃管。过渡状态 ：流体质点的运动处于不稳定状态。着色流束开始振荡。5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态一、雷诺实验 (续 )实验现象 (续 )5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态二、两种流动状态的判定1、实验发现2、 临界流速 下临界流速 上临界流速层 流：不稳定流：紊 流：流动较稳定流动不稳定5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态二、两种流动状态的判定（续）3、 临界雷诺数层 流：不稳定流：紊 流： 下临界雷诺数 上临界 雷诺数工程上常用的圆管临界雷诺数层 流：紊 流：雷诺数三、边界层当粘性流体流经固体壁面时，在固体壁面与流体主流之间必定有一个
3、流速变化的区域，在高速流中这个区域是个薄层，称为边界层。5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态四、管道入口段当粘性流体流入圆管 ,由于受管壁的影响 ,在管壁上形成边界层 ,随着流动的深入 ,边界层不断增厚 ,直至边界层在管轴处相交 ,边界层相交以前的管段 ,称为管道入口段。层流边界层紊流边界层完全发展的流动L*L*5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态四、管道入口段 (续 )入口段内和入口段后速度分布特征层流边界层紊流边界层完全发展的流动L*L*入口段内 :入口段后 :各截面速度分布不断变化各截面速度分布均相同5.1 粘性流体的两种流动状态粘性流体的两种流动状态5.2 不可压缩粘性流体的运动 N-S方程
