圆管层流市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

主讲教师

机械工程学院王开松;流体流动四种形式：

流体在固体中间管中流动或缝隙中流动（机械常见）

流体在固体外部绕流

流体在固体一侧明渠流动

流体与固体不接触孔口出流或射流

主要讨论流动中能量损失；流动形式是层流还是湍流，及其形成原因；沿程阻力和局部阻力。;5.1雷诺试验和流态判据

5.2圆管层流运动

5.3椭圆管层流

5.4圆管中流体湍流运动

5.5流体运动两种流动阻力

5.6圆管湍流运动沿程损失

5.7管流局部损失

5.8复杂管路计算;5.1雷诺试验和流态判据;打开水龙头1，使容器2保持溢流状态；再打开管3控制阀5使水处于连续滴出状态。为观察流动状态，在容器4中加入染色（如红色）液体。逐步打开阀门5，使管3中流体流速变大，能够观察到：

(1)当水平管3中流体流速较小时，染色流体呈一条鲜明细流（线），非常平稳，染色线与水平管轴线平???或重合（图5－1(a)）；

(2)当管中流速增大到某定值时，染色线开始弯曲颤动，这表明管内流体不再保持安定，不但有横向脉动速度，而且纵向速度脉动（图5-1(b)）；

(3)继续增大流速，染色液体不再保持完整形状而是破裂成杂乱无章、瞬息改变状态。当使管内流速下降到一定程度时又重复前述状态。这就是著名雷诺试验。;;2、雷诺数——流态判别准则;雷诺数物理性质及其成因：

;;;2、速度分布规律与流量;2、速度分布规律与流量;3最大流速与平均流速;;;分析时均流速与脉动速度;;;3.紊流剪应力情况;;5.紊流速度分布;5.紊流速度分布;;;;5.6圆管紊流沿程损失;Ⅰ区--层流区（ab线，lgRe3.3，Re2300）

层流区λ=f（Re）与相对粗糙度△/d无关;Ⅲ区----光滑区（cd线，lgRe3.6，Re4000）

紊流光滑区λ=f（Re）与相对粗糙度△/d无关

△/d小管子在Re较大时，会有稍微偏离直线现象;Ⅳ区----紊流过渡区（cd、ef之间曲线族）

λ=f（Re，△/d），不一样相对粗糙度管有不一样曲线;2.卡门－普朗特(Karman-Prandtl)经验公式;4.莫迪(Moody)图

实际工业管道难以用相对粗糙度来表征，因而尼古拉兹采取均匀沙粒管道做试验与自然管道还是有区分，实际管材内壁凸凹度，与均匀沙粒粗糙度有很大区分，因而其试验结果不能直接应用。

1940年美国莫迪对工业用管进行了大量试验，得出λ与Re、△/d关系图，简便而准确。;4.莫迪(Moody)图;;5.7管流局部损失;5.7管流局部损失;5.7管流局部损失;5.7管流局部损失;5.7管流局部损失;;3.线性渐扩和渐缩管局部损失;用速度U2表示水头损失:;局部损失也可用速度和表示为;5．收缩管道局部损失;6．弯管出水头损失;7．附件处流动损失;8．;8．;8．;8．;9．管路计算;9．管路计算