1、第 4章 不可压缩粘性 流 体 的一元流动4-8 沿程 损 失系数的 实验 研究 尼古拉兹实验 莫迪图4-9 局部水头损失 局部损失产生的原因 截面突然扩大的局部损失系数lg(100)d/61302521201014504lg(Re)0.40.30.60.50.80.71.00.21.10.92.8 3.23.0 3.63.4 4.03.8 4.44.2 4.84.6 5.25.0 5.65.4 6.05.8IIIIII VIV紊流的沿程 损失(1)尼古拉兹实验(A)层流区lg(100)d/61302521201014504lg(Re)0.40.30.60.50.80.71.00.21.10.
2、92.8 3.23.0 3.63.4 4.03.8 4.44.2 4.84.6 5.25.0 5.65.4 6.05.8IIIIII VIV(B)流态过渡区( C)紊流光滑区Re 1.0105 情况lg(100)d/61302521201014504lg(Re)0.40.30.60.50.80.71.00.21.10.92.8 3.23.0 3.63.4 4.03.8 4.44.2 4.84.6 5.25.0 5.65.4 6.05.8IIIIII VIV(D)紊流粗糙区 (平方阻力区 )(E)紊流过渡区(see page74)管流的沿程 损失 :当量粗糙度 概念 : 通过将工业管道实验结果与
3、人工砂粒粗糙管的结果比较 , 把和工业管道的管径相同 , 紊流粗糙区 值相等的人工粗糙管的砂粒粗糙度 定义为工业管道的当量粗糙度工业管道紊流过渡区的 值按工业管道紊流实验结果而绘制的 =f(Re,/d)曲线图称为莫迪图 。紊 流过渡粗糙区 (P74)（柯 列勃洛克 公式）明渠流的沿程 损失(1)谢才公式V: 断面平均速度 R: 水力学半径J: 水力坡度 C: 谢才系数与 达西 公式 相比 :(2)曼宁公式对于 n0.02 R0.5m的管道和小渠道 ,曼宁公式 适用性较好例 4-6 Q=0.02m3/s , d=0.2m, 水温为 100C , 轴线处速度为um=1.2m/s, 管流属水力光滑
4、试求 : 管壁切应力 0解 :设 利用牛顿迭代法即设 初值 x0=20,三次迭代后得 x=25.93例 4-7 圆管紊流速度分布为试 证明 : 混合长度表达式为证明 :由于故导得例 新铸铁管 d=100mm, 当量粗糙度 =0.35mm, 在长为L=100m输水管路上 , hf=2m, 温度 T=20 0C求 : 管道壁面的类型解 : 由 公式有故管壁 属于粗糙过渡壁面例 铁管 d=200mm, 当量粗糙度 =0.2mm, 液体的运动粘度 =1.510-6 m2/s, 当 Q=1 L/s 和 Q=40 L/s 时 求 : 管道沿程损失系数 =?解 : (1)当 Q=1L/s=10-3 m3/s 时先 假设流动属于水力光滑区即 流动属于紊流光滑管区 , 利用以上公式是合理的
