水头损失与其分类.ppt

5 液流形态与水头损失 ; 前一章讨论了理想液体和实际液体的能量方程，方程中有一项为水头损失。 ; 本章首先对理想液体和实际液体，在不同边界条件下的液流特征进行剖析，认清水头损失的本质。在此基础上， 重点介绍水头损失变化规律及其计算方法。 ; 水头损失变化规律及其计算方法 ;; 5.1 水头损失及其分类;5.1 水头损失及其分类 ;5.1 水头损失及其分类 ;5.1 水头损失及其分类 ;5.1 水头损失及其分类 ; 理想液体的运动是没有能量损失的，而实际液体流动为什么会产生水头损失 ? ;理想液体：运动时没有相对运动，流速均匀分布，无流速梯度和粘性切应力。因而，不存在 能量损失 。;实际液体：具有粘性，过水断面上流速分布不均匀，相邻液层间有相对运动，也就存在内摩擦力。液体要运动，就要克服摩擦阻力（水流阻力）做功，消耗一部分液流机械能，转化为热能而散失。 ;水流阻力就是粘性切应力 ;5.1 水头损失及其分类 ;用单位液重的能量损失 hw 表示水流的能量损失 ;5.1 水头损失及其分类 ; 水头损失（依据边界条件以及作用范围） ;;局部水头损失hj;局部水头损失hj;分析通过圆心的一条流线（图中红线） ;通过圆心的红线是一条流线 ; 液体质点流向圆柱体时，流线间距逐渐增大，流速逐渐降低，由能量方程可知，压强必然逐渐增加。 ;存在驻点 当液体质点流至A点，流速降为零，动能转化为压能，使其增加到最大。A点称驻点（毕托管测速原理）。 ;A;A;A;A;A;实际液体绕圆柱流动 ;A;;;;;;;;; 当液体运动时，由于局部边界形状和大小的改变、局部障碍，液体产生漩涡，使液体在局部范围内产生了较大的能量损失，这种能量损失称局部水头损失。 ; 突然管道缩小 ; 管道中的闸门局部开启 ;弯道转弯;5.1 水头损失及其分类 ; 产生漩涡的局部范围;5.1 水头损失及其分类 ; 水头损失; 液体以下管道时的沿程损失包括四段; 液体经过时的局部损失包括五段： 进口、突然放大、突然缩小、弯管和闸门;5.1 水头损失及其分类 ;5.1 水头损失及其分类 ;液流边界几何条件对水头损失的影响;液流横向边界对水头损失的影响;A;; 由于两个因素都不能完全反映横向边界对水头损失的影响，将过水断面的面积和湿周结合起来，用R表示，全面反映横向边界对水头损失影响。 R越大，则水头损失越小。 ;管 道;矩形断面明渠;梯形断面明渠; 液流纵向边界对水头损失的影响;均匀流 ;l;v2;非均匀流; 急变流 ;