水流运动的两种型态水头损失计算.ppt

///////////水头损失计算——水流运动的两种型态目录雷诺试验0102水流型态的判别水头损失计算水头损失计算01雷诺试验（一）试验装置恒水位水箱可调节流量水头损失计算01雷诺试验（二）试验现象阀门微开启，流速较小，红色液体形成一条直线。各流层的液体质点互不混掺。这种流动型态称为层流。阀门逐渐开大时，流速增大，红色液体形成的直线逐渐变得弯曲，动荡，但仍为直线。阀门继续开大，流速增大到一定程度时，红色液体交错散乱运动，使全管水流着色。这种互相混掺的流动型态，称为紊流。水头损失计算01雷诺试验（三）试验结论试验按层流转变为紊流和紊流转变为层流两种程序进行，改变管中流速，多次重复试验，将试验所得结果(不同流速时的沿程水头损失值)绘在双对数坐标纸上。流速由小变大时，hf-v的关系沿ACDE分布；流速由大变小时，hf-v的关系沿EDBA分布。C、D点对应的流速分别被称为上临界流速和下临界流速。水头损失计算01雷诺试验（三）试验结论线段AC及ED都是直线，可用表示。写成指数形式则为：根据试验结果，（1）层流时适用直线AC，，即m＝1。表明层流时沿程水头损失与流速的一次方成正比。（2）紊流时适用直线DE，，m＝1.75～2。表明紊流时沿程水头损失与流速的1.75～2次方成正比。因此，水流型态不同，沿程水头损失的变化规律不同。要确定沿程水头损失，须先判别水流型态。水头损失计算水头损失计算02水流型态的判别（一）雷诺数液体流动型态的转变，取决于液体流速和管径的乘积与液体运动黏滞性系数的比值。雷诺数：（二）临界雷诺数无量纲数临界雷诺数：液流型态开始转变时的雷诺数。上、下临界流速分别对应一个上、下临界雷诺数值。上临界雷诺数不是一个稳定的数值，一般以下临界雷诺数作为液流型态转变的临界雷诺数。对圆管：对明渠及天然河道:R为水力半径。水头损失计算02水流型态的判别例题：试判别输水管管径d＝0.1m，通过流量Q＝5L/s，水温20℃时的流动型态。解：输水管直径由表查得当水温为20℃时，则：因此，输水管内水流为紊流。水头损失计算1.为什么要研究水流型态？2.怎样判别层流和紊流？3.管流和明渠的雷诺数分别是怎样表示的？它们的临界雷诺数分别是多少？4.当输水管直径一定时，随流量加大，雷诺数是加大了还是减小了？当输水管的流量一定时，随管径加大，雷诺数是加大了还是减小了？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///////////