第4章层流和紊流.ppt

第四章层流和紊流，液流阻力和水头损失 4.1 概 述 主要解决水头损失的计算 水流内部存在两种截然不同的流动形态 采用理论分析和试验研究相结合的研究方法 4.2水头损失的分类 根据边界的形状和尺寸是否沿程变化和主流是否脱离固体边界或形成漩涡，把水头损失分为沿程水头损失hf和局部水头损失hj 沿程阻力和沿程水头损失（均匀流和渐变流的水头损失） 当固体边界的形状尺寸沿程不变，液体在长直流段中流动产生的阻力称为沿程阻力，由沿程阻力做功产生的水头损失称为沿程水头损失，用hf表示。 局部阻力和局部水头损失（急变流的水头损失） 当固体边界的形状、尺寸或两者之一沿流程急剧变化时所产生的阻力称为局部阻力，由局部阻力做功产生的水头损失称为局部水头损失，用hj表示。   水流在全流程,如有若干段长直流段及边界有若干处突变,而各个局部损失又互不影响时,水流流经整个流程的水头损失。 4.3液体运动的两种流态——层流紊流 4.3.1雷诺试验（O.Reynolds1883年） 4.4 均匀流基本方程 4.6沿程水头损失的一般公式 上节导出的层流计算水头损失的一般公式可推广到紊流，对层流紊流均适用 4.7紊 流 概 述 4.7.1紊流的脉动现象和时均概念 定义:把运动要素随时间作不规则急剧变化的现象称为脉动或称紊动。 紊流运动要素的瞬时值可分解为时均值和脉动值。 紊流的运动要素的瞬时值等于时均值加上脉动值 4.9沿程水头损失系数λ的试验研究 4.10谢才公式(1768年) 水力学 第四章层流和紊流，液流阻力和水头损失 4.5层 流 运 动 4.8紊流的流速分布 10 10 8.8 7.0 6.6 6.0 n 3.2×106 2.0× 106 1.1×l06 1.1 ×l05 2.3×104 4.0 ×103 Re