流体力学多媒体课件四

流体运动阻力与损失

流动阻力的两种类型

粘性流体的两种流态

圆管中的层流运动

紊流运动

圆管紊流的沿程损失

非圆管中的流动

局部阻力及损失的计算

绕流运动流动阻力的两种类型hw（pw）——流体粘性引起1.沿程阻力——沿程损失(长度损失、摩擦损失)达西-魏斯巴赫公式λ——沿程阻力系数2.局部阻力——局部损失ζ——局部阻力系数3.总能量损失4.用水头线表示粘性宣流体朋的两根种流菠态1.雷诺但实验节（1识8启8头3年弓）（a）层流（b）临界摩状态（c）紊忍流下临薄界流蒸速vc—态—临界若流速上建临能界肉流缸速vc’请虹看显雷解诺跑实蓝验搬动饲画若演慌示2.分析览雷诺起实验层士流紊流ab段层流ef段紊流be段临界状态结我论诱：求流狼态捆不遍同肯，疏沿棉程仅损狸失蛋规坐律蠢不害同3.雷壁诺邪数R库ec——临界盛雷诺湾数（20益00左右外）Re托=vd/υ——雷絮诺纺数步（红无椅量肌纲组）R村e怖<R娱ec层流Re川>Rec紊罪流非（拐包县括杆层破流绣向悼紊晨流谊的寺临宅界战区20爷00叔~4娱00机0）结论瘦：用玩雷诺驱数判务断流咱态4伤.用殊量症纲丸分撇析光说钢明赢雷说诺宝数帜的街物奇理飘意凤义惯哗性佛力油与吓粘炎性陕力驶作叶用叹之咱比—客—判断拖流态圆怀管统中鞋的辽层僵流耍运钟动1.沿芦程睡损沙失垦与苹切它应另力食的涛关绍系列1-冤1和2-恰2断面摆的能边量方粱程流棉动产为来均奥匀指流抢，渣惯恩性终力母为要零倚，副列强平禁衡痛方胆程J—蓄—单井位伸长微度躬的运沿椅程惧损委失（水慨力坡陆度）同理2董.断按面领流眉速平分根布牛漆顿街内冰摩充擦摩定穷律又积港分（a庄）—价—旋转暖抛物创面（b）平均咏速度（c）层流忌动能略修正蓝系数层炭流您动建量共修捕正偿系贵数——测量崖圆管其层流抓平均运速度钱的方港法3.沿程攻损失猎系数又比较注意兴：v↑先→λ↓，但hf∝v↑4蒸.例狐：本应跌用仗细驶管值式孝粘锋度载计蒸测予油姨的惊粘姓度辈，药细续管d=薯6乌m妖m，l=拿2悬m，Q=7疗7c撞m3/雹s，水银野压差坑计读消值h=3糠0c殃m，水枕银工密险度ρm=1同36抬00解kg育/m3，油词的街密虑度ρ=9嫁00幼kg贸/m3，求油遗的运骗动粘背度υ解偏：设书为戏层跟流解压得窃运侦动搞粘纵度校核迫流态计降算躁成遮立紊娘流奖运店动1锹.紊流肾的微太观分买析涡体茎的产作生2.紊流旱运动向的时刮均化脉石动医性（1）它瞬技时柜速拐度u（2）校时步均海速炕度（3）煮脉屡动壤速材度u’（4）手断乓面泄平短均垫速蝇度v3煌.紊流护的切重应力（1）紊透流运冬动的尚分解（2）赚紊北流处的秃切蚕应取力a.时县均彩流茂动——（粘翼性切盒应力品）符合接牛顿从内摩焦擦定生律xyb脚.脉朵动芳流科动—副—（爬附详加声切感应踪蝶力下、搏惯饭性绪切爷应梯力滴、铅雷何诺妄切鄙应黑力粗）c押.切犬应浴力Re数较骡小时份，壶占主紧导地兽位Re数很维大时动，4参.混合界长度枕理论—故—的计点算普朗蜓特混由合长肥度理客论的障要点么（假爱设）（1）流留体注质淋点拒因泳脉书动鼓横宾向圾位矛移l1到达突新的誓空间宣点，汗才同芹周围盒点发显生动渴量交丈换，娇失去程原有蝴特征潮，l1称矛混傻合耻长旧度（2）亦称中为混困合长李度雷捧诺赢数粱越骡大散，协紊荣流动越遣剧示烈村，τ~τ25英.紊流桂的速燥度分撒布规冤律紊流（β是除实嘉验洪确帆定棍的猎常流数资，鸟称盗卡锤门砌常斯数β≈环0氧.药4）积磁分手得—易—普朗肆特-卡门对瓶数分听布桐规拦律6.紊笨流悄流饱动猾结侵构防图圆呼管爽紊缸流跌的藏沿狠程胆损扰失k——绝嘱对滩粗区糙哀度k/d——相对锣粗糙胶度1.尼灵古批拉首兹窜实渣验（1区9坡3影3醉-竿1乱9枝3蜘4）（1）殃实何验衣曲僚线人寄工惩粗徒糙必（早尼但古务拉闻兹乔粗裂糙玻）Ⅰ区（ab线电，lgRe<译3锦.忧3，Re删<2谷00倾0）层流λ=f（R忍e）Ⅱ区（b篇c线，l勺gRe=3趁.3哗~3鼠.6，Re挎=2石00踪蝶0~铜40钳00）过秋渡损区λ=f（R绣e）Ⅲ区（cd线，lgRe>帜3雪.蔬6，Re舌>4话00无0）紊苗流险光艳滑凑区λ=f（Re）k/d大引的采管话子充在R默e较砖低市时尤离墙开份此怪线Ⅳ区（cd、e蠢f之间笋的曲煮线族号）紊流泄过渡败区λ=f（Re，k/d）Ⅴ区（ef右容侧歪水罗平沃的佳直烈线瓶族拆）紊流耍粗糙傻区（各阻力埋平方胆区）λ=f（k/d）（2）λ变需化系规主律—慌—层流凶底层羽的变夏化2首.紊流辰沿程炊损失外系数（1）染紊赠流翻光精滑躁区尼喘古雅拉猜兹书光菌滑秆区拣公歪式经益验苹公仆式忆：自布锐拉押修矩斯护公挪式（2）兽紊杆流外粗恼糙闹区尼疑古袍拉滑兹至粗议糙登区缓公饲式经验汽公式祖：希逐弗林土松公费式（3）负紊姐流国过进渡泽区a买.工业破管道当盛量继粗众糙肺度ke——和枪工膊业助管姨道社粗脖糙跑区挂值场相傅等家的缝同碌直员径简的短尼完古督拉颠兹陪粗枝糙晨管依的堂粗显糙腹度常绵用罗工忙业戏管绑道表的ke管道材料ke(mm)管道材料ke(mm)新氯乙烯管0~0.002镀锌钢管0.15铅管、铜管、玻璃管0.01新铸铁管0.15~0.5钢管0.046钢板制风管0.15涂沥青铸铁管0.12混凝土管0.3~3.0b被.莫迪隆图c.柯萄列叙勃叮洛讲克咽公陵式经验桌公式剖：希室弗林紧松公拌式3.例：叛给水想管长30扔m，直迎径d=7衰5m灭m，材敞料显为授新遍铸伐铁刮管拍，列流岗量Q=7村.2概5L佣/s，水温t=1苏0℃，求母该战管虫段板的朽沿跳程转水亏头先损法失解：水线温t=邀1苏0傲℃时恩，汁水舰的智运低动弓粘粒度υ=知1俱.彻3挂1订×锯1鼠0-6m2/指s当堡量卷粗致糙马度ke=0捎.2绢5m序m，ke/d=猪0洁.净0誓0场3由R捆e、ke/d查肥莫透迪枣图尼，馆得λ=0贷.0拦28或竟由怎公掘式挥，亡得λ=0枯.0吴28非圆怜管中清的流胶动1.水带力欲半俩径Rχ—幻玉—湿吓周圆管达的水直力半杏径边长切分别目为a和b的薯矩耐形道断袍面宽水葵力艰半则径2.当量让直径d忧e圆管交的当旨量直脾径de=4R=d矩形耗断面扇的当宴量直买径适用膏范围寨：（1）环紊品流澡；（2）筛断其面纸与胡圆怀管林不秆可蛛差戴异哈太氏大3休.例：圆知环关外味径r1、内绑径r2（1）水宰力半起径（2）当龄量直集径局皆部昼阻释力份及务损应失畏的椅计右算1.局敲部姓阻贡力愤产幻玉生洁的滔原勉因阻力侧流线浓演示2.几种甩常见啦的局咱部损寒失系寻数（1）慨突放然拔扩话大列1针-艰1和2-锤2断烟面健的细能息量夫方描程列动哈量方第程由连恩续性锄方程或注慎意狱：ζ1→v1；ζ2→v2特齐例谢：ζ=1糟——管道冻的出蠢口损精失系茶数（2）突却然缩根小特例摸：ζ=0音.5锁——管道甚的入仔口损脑失系外数ζ→v2（3）渐阶扩管当α≤吹2格0尚°禾，k=s卧inαζ—拥—公式草、图惨表α=毕5武°侧~孔8茧°，ζ最小（4）慕渐维缩滑管α—揉—收毯缩兰角n振=匪A2/劲A1——收痰缩母面遥积沃比ζ→v1（5）醉弯贡管二盟次验流鸟→盗螺拿旋酬运泳动影期响稿长竹度—镇—怒5绳0倍走管血径减小握弯管哑转角θ、增大R/d或私设劲置拆导佳流叶片哪，减寄小二宫次流（6）榨三疮通ζ——图表水怎力锤计腥算间时读，升只狱考铁虑泪支竿管炸（济阻煌力破大咐）3熊.局陶部师阻茫碍您之蜻间岁的帐相代互顺干旱扰两律个摇局财部那阻裕碍叠之蚁间尾间狂距辈大畜于3倍跑管汇径翻，贪，渡且沿安厅全4.减散阻席措库施a.物理b.化郊学劲：米添筑加舍少荐量袭的帜减策阻换剂绕孕流政运恭动绕流隙、流克场分及布、新物体逆受力1雪.边界树层的孝概念锹（19什04年普兔朗特对提出久）两柿类窝不折同瞒性律质毫的辛流往动听：（1）圆物疗体筛边民界竟附绩近筹薄崇层灿由垄于浸粘货性聚力纸作倒用框，队有焦很育大秤的辽速借度巨梯峰度du/dy—刺—边第界绞层源（页附这面葛层启）浴；（2）妹边非界帅层旋以丧外尚的爪流甜动她，晴粘厅性宁力自作忠用器不拘计—房诚—理想凉流体呆无旋抽流动耳（势鼠流）2畏.平板愚上的拢边界优层δ—斧—边形界满层始厚劫度笨（99椅%u0处）边响界千层茂的聚特葬点谈：a蛛.很架薄肢（m勺m级）偶；b描.随饺着谅沿粥平饰板治流张动箱的理深敏入竿，筋边抛界泻层寒厚奥度沟增秩加皇；c摘.流草态气转厅变厉的决临日界彩雷醉诺坊数d惕.或3.内流改的边鸟界层δ=r0管对道剖进恳口捞段—女—进口桶至δ=r0处昼，50槽~1狡00倍d→进宗口堆的绘局店部诸损隆失边界农层分格离，弱形成斧旋涡4鞭.曲鸣面吉边朋界棋层床及革边孟界么层苗分怎离报现包象分略析端点按Ａ：u=析0（驻点鞭、滞网止点敞）压强槽最大B→摆C：增速垦减压促进迫流动C摔→主S：减睬速个增谅压S：分离粪点u=0（驻点刑、滞誓止点舍）S→墓E：尾流给区圆柱虚后部拖发生丧的流锡动分誓离形宇成一废对旋汪涡——嗽“猫眼衫”这是降从静柄止开灰始的角运动薪初期传边界陈层的涂发展速度年增大沈，分瞎离点虎前移压差呀阻力雁（形陡状阻严力）澡：迎括面驻甜点压残强与摘尾流友区压墓强之器差，常它取雄决于猪分离妥点的秘位置奥和尾碰流区斩的大阻小减棍小短绕轰流学阻队力减聪小灯压涛差扎阻讨力流线直型物诞体5掀.绕流壤阻力摩擦门阻力豪、压临差阻可力薄态平邀板—肠—摩伟擦撑阻纤力有尖亚锐边级缘（意薄圆旱盘）——压渣差窝阻矛力曲面奥物体上（圆嗽球）——既刷有剪摩拉擦掘阻糟力柜又萝有救压咽差术阻没力（1）芹公漠式A—避—特闻征跑面恳积对识摩际擦巾阻撇力限，A是霉接澡触鸭平兴面宴；匆对刺压泊差餐阻覆力决，A是臣垂年直灵于青来辆流傍方别向苹的棕投租影柏面轿积（2）绕遥流阻嘉力系牲数Cda.薄浪平店板Cd~Cdf层流帆：紊故流影：混合纯边界庆层：b.曲逐面粘物点体阻力坐系数根随Re数秒而乎变喉化叶，戚分6个四区苗域Re<1蠕动，无分离，摩擦阻力D∝v11≤Re≤500Re>60——卡门涡街，摩擦阻力、压差阻力，D∝v1.5阻感力访系黄数洁随R添e数而督变化绍，分6个蒜区残域500≤Re≤2×105分离严重，压差阻力，D∝v22×105≤Re≤5×105分离区缩小，Cd跌落Re≥5×105分离点又向前移，Cd回升Re>3×106Cd与Re无关圆翅球曲母线皆基顺本时与轻圆蛾柱书体丛一阔致Re撒<1斯截托李克缝斯贵公种式与每比较与圆颗管层研流λ=灭6邻4狸/擦R而e相摇似匹，扰故啊机藏理票一呆样顽，没如滩尘嗽埃乘、蒙雾怎滴或娇查朽图c座.有尖苏锐边府缘的血物体艇：薄辽圆盘Cd~Cd伤fR省e铸>鸭1蝴03，只有跳压差盏阻力置，分册离点怕固定酷在圆怀盘边惹线上踩，Cd为吩一盘常饱数d碌.例悄：一盒坟形拖缠车，箱宽b=篇2和.赤5申m，厨高h=勾3拖m，早长a=1精0.拦5m，该拖锋车在绿空气叉（ρ=1翼.2嘉4k奏g/盘m3，υ=0董.1脾4c少m2/s）中汤以v0=2激7m四/s速剪度惯行罩驶刃，廉求啊拖踩车辣两候边眯和够顶量部含的向摩保擦撇阻耽力料；预若痕拖项车凤的剖阻怕力根系撑数CD=阳0顷.遮4杯5，求题作微用岛在盟拖亚车胡上尼的受压巧差麻阻版力解：菊拖车客尾端伶处R起e当Re讯=2×1殃07且v0较抖大订，薄可吼认毯为万从辟前查缘