传输原理-动量传递-Chap4-6.pptVIP

* Examples： 圆管半充满： 矩形 圆环充满 找学生做 * Examples： 圆管半充满： 矩形 圆环充满 找学生做 * 无剪切: 两板间无剪切 * 完全发展 * 均和x，y无关，才能保证等式成立 * Y=+-H 此边界条件是相同的 必须用dp/dx=C * 学生自己课堂练习 * 学生自己课堂练习 * Y=+-H 此边界条件是相同的 必须用dp/dx=C * 第六次课结束 * * * 第7次课结束 * 没有特殊说明的话，均用下风速度。 * 没有特殊说明的话，均用下风速度。 * 没有特殊说明的话，均用下风速度。 * 没有特殊说明的话，均用下风速度。 * 没有特殊说明的话，均用下风速度。 粘性底层厚度(层流底层）： △ δ 过渡粗糙壁面 4.4 流体在圆管中的湍流流动 三、水力光滑管和水力粗糙管 当Re较小时， 水力光滑壁面 △ δ 当Re较大时， △ δ 水力粗糙壁面 注意：同一根管子（d,△不变）有时可能是水力光滑管，有时可能是水力粗糙管。因此，水力光滑管和水力粗糙管仅是相对概念。 4.4 流体在圆管中的湍流流动 △: 表面凸起高度(绝对粗糙度) d △ 管壁 三、水力光滑管和水力粗糙管 抛物线型 盾头抛物线型 4.4 流体在圆管中的湍流流动 四、管内湍流的速度分布 r0 r r r0 普朗特方程：（对数规律） 指数规律： 层流 湍流 4.4 流体在圆管中的湍流流动 1. 管内层流摩阻 4.4 流体在圆管中的湍流流动 2. 管内湍流摩阻 △: 表面凸起高度(绝对粗糙度) d △ 管壁 4.4 流体在圆管中的湍流流动 公式： 适用于层流，也可拓广到紊流 紊流时取 如何确定？ 管内湍流摩阻 第四章 层流流动及湍流流动 4.1 流动状态及阻力分类 4.3 流体在平行平板间的层流流动 4.2 流体在圆管中的层流流动 4.4 流体在圆管中的湍流流动 4.5 沿程阻力损失 4.6 局部阻力损失 由于流体的粘性，流体之间以及流体与固体壁面之间发生相对运动时必然产生摩擦阻力，从而消耗流体的机械能，造成流动中的能量损失。 它是沿流动路程上由于各流体层之间的内摩擦而产生的流动阻力，因此也叫做摩擦阻力。 沿程阻力损失计算公式为： 4.5 沿程阻力损失 适用于层流和紊流 紊流时取 4.4 流体在圆管中的湍流流动 hf 尼古拉兹实验 相对粗糙度 或相对光滑度 4.4 流体在圆管中的湍流流动 尼古拉兹用六根人工粗糙管做了摩擦阻力损失实验 Lg（100λ） lgRe 层流区, 水力光滑壁面, 称为紊流光滑区 水力粗糙壁面, 称为紊流粗糙区 过渡粗糙壁面, 称为紊流过渡粗糙区 层流－紊流过渡区 Ⅱ区——层流－紊流过渡区： λ会随Re的变化而急剧的变化。 研究的很少，λ 按工程通式计算。 Ⅰ区——层流区： △对λ无影响。 4.5 沿程阻力损失 研究在多种 条件下， λ值的大小。 I II III V IV Ⅲ区——水力光滑管区： 4.5 沿程阻力损失 I II III V IV 4.5 沿程阻力损失 Ⅳ区——水力光滑管－水力粗糙管 过渡区： Ⅴ区——水力粗糙管区： I II III V IV 4.5 沿程阻力损失 适合于整个紊流的粗略计算公式： I II III V IV 注意: 对非圆管, D为当量直径 具体计算时, 先 判定属于哪个区(结合Re, 来判断) 在工程计算上,λ往往依经验选取 砖砌管道 λ =0.05 金属光滑管道 λ = 0.025 金属氧化管道 λ=0.035～0.04 金属生锈管道 λ=0.045 4.5 沿程阻力损失 例：一根镀锌钢管，长 , 内径 ，用于运输重油（粘度 ），测得其流量 , 问沿程损失？ 查手册： ， 重油密度为 4.5 沿程阻力损失 Ⅲ区——水力光滑管区： 4.5 沿程阻力损失 I II III V IV 例：一根镀锌钢管，长 , 内径 ，用于运输中油（粘度 ），测得其流量 , 问沿程损失？ 查手册：