沿程水头损失的分析计算水头损失计算.ppt

/////////////水头损失计算——沿程水头损失的分析计算目录紊流的粘性底层0102计算沿程水头损失的经验公式计算沿程水头损失的理论公式03水头损失计算水头损失计算01紊流的粘性底层（一）粘性底层紊流中紧靠固体边界附近地方，流速梯度很大，所以粘滞切应力起主导作用，其流态基本属层流。紊流因此，紊流中紧靠固体边界表面有一层极薄的层流层存在，该层流层叫粘性底层。在粘性底层以外的液流才是紊流。粘性底层的厚度记为，并随雷诺数的增加而减小。水头损失计算01紊流的粘性底层（二）固体表面分类固体边界的表面总是粗糙不平的。粗糙表面凸出高度叫做绝对粗糙度Δ。对某种壁面来说，绝对粗糙度值是不变的，而粘性底层的厚度却随雷诺数变化。则随着雷诺数的变化，可能大于Δ，也可能小于Δ。根据与Δ的相对大小，固体表面分为三类：△δ0水力光滑面：Δ，绝对粗糙度对紊流不起作用，边壁阻力主要是粘性底层的粘滞阻力。1.水头损失计算01紊流的粘性底层（二）固体表面分类2.水力粗糙面：Δ，粗糙度对紊流已起主要作用，边壁阻力主要由小漩涡造成。△δ03.△δ0过渡粗糙面：介于以上两者之间的情况。粘性底层不足以掩盖绝对粗糙度的影响，但绝对粗糙度尚未起决定性作用。水头损失计算水头损失计算02计算沿程水头损失的经验公式（一）谢才公式沿程水头损失计算的经验公式，最常用的是1769年谢才(Chezy)在总结了明渠均匀流的实测资料后提出来的公式，又称谢才公式。其形式为：式中：C为谢才系数，单位；R为断面的水力半径，单位m；J为均匀流水力坡度，。将代入上式，得：水头损失计算02计算沿程水头损失的经验公式谢才公式对实际工程中的紊流，通过大量的实测资料，建立了计算谢才系数的经验公式如下：1.曼宁公式：2.巴甫洛夫斯基公式：称为粗糙系数，简称糙率，它是衡量边壁阻力影响的一个综合系数。准确确定值至关重要。对明渠和天然河道，已积累较丰富实测资料。式中y按下式计算：水头损失计算02计算沿程水头损失的经验公式谢才公式计算谢才系数的经验公式是根据实际工程中的大量实测资料而建立起来的，而实际工程中的水流绝大多数是水力粗糙区的紊流，因此谢才系数的经验公式只适用于水力粗糙区的紊流。水头损失计算02计算沿程水头损失的经验公式例题：试求直径，长度的铸铁管，在流量时水头损失。解：根据已知条件，可求水力要素：查资料可得，水头损失计算水头损失计算03计算沿程水头损失的理论公式达西公式尼库拉兹为探讨紊流沿程阻力的计算公式，用不同粒径的人工砂粘贴在不同直径的管道的内壁上，用不同的流速进行一系列试验。尼古拉兹通过大量实验，发现沿程阻力系数λ在层流和紊流三个不同流区内的变化规律，从而为确定λ值，进而计算紊流各流区的沿程水头损失hf提供了可应用的方法。水头损失计算03计算沿程水头损失的理论公式达西公式谢才公式水头损失计算1.水力光滑面和水力粗糙面是用什么判别的？它与雷诺数有何关系?2.若有两根管道，其直径d、长度L、绝对粗糙度△均相等，其中一根输油，一根输水，问:（1）当两管中流速相等，其沿程水头损失是否相等?（2）当两管中雷诺数相等，沿程水头损失是否相等？思考题水利水电建筑工程本次课到此结束，谢谢！水头损失计算/////////////