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不可压缩流体恒定圆管层流一、恒定均匀流沿程损失的基本方程 1.恒定均匀流的沿程水头损失在均匀流中，有v1=v2，图6-3列1-1断面与2-2断面的能量方程，得 说明：（1）在均匀流情况下，两过水断面间的沿程水头损失等于两过水断面间的测压管水头的差值，即液体用于克服阻力所消耗的能量全部由势能提供。 （2）总水头线坡度J沿程不变，总水头线是一倾斜的直线。2.均匀流基本方程式 取断面1及2间的流体为控制体：均匀流基本方程式式中R=A/P为水力半径。2.均匀流基本方程式 取断面1及2间的流体为控制体： （6-4） 均匀流基本方程式 （6-5） 式中R=A/P为水力半径。 适用范围：适用于有压或无压的恒定均匀层流或均匀紊流。 二、切应力分布 如图所示一水平恒定圆管均匀流，R=r0/2，则由式可得同理可得：所以圆管层流的切应力分布为或物理意义：圆管均匀流的过水断面上，切应力呈直线分布，管壁处切应力为最大值0，管轴处切应力为零（图(b)）。思考题：圆管层流流动过流断面上切应力分布为：A.在过流断面上是常数； B.管轴处是零，且与半径成正比； C.管壁处是零，向管轴线性增大； D. 按抛物线分布。正确答案：B三、流速分布 牛顿内摩擦定律积分得：又边界上r=r0时，u=0代入得：圆管层流的流速分布物理意义： 圆管层流过水断面上流速分布呈旋转抛物面分布。最大流速圆管层流的最大速度在管轴上（r=0）：断面平均流速即圆管层流的平均流速是最大流速的一半。思考题1：在圆管流中，层流的断面流速分布符合： A.均匀规律； B.直线变化规律； C.抛物线规律； D. 对数曲线规律。 思考题2： 圆管层流，实测管轴线上流速为4ms，则断面平均流速为： A. 4ms； B. 3.2ms； C. 2ms； D. 1ms。正确答案：1。C 2.C四、沿程损失 圆管层流的沿程水头损失可由式求得：式中：沿程阻力系数。 物理意义：圆管层流中，沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比，而与管壁粗糙度无关。 适用范围：1.只适用于均匀流情况，在管
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