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1、第四章第四章 流动形态与水头损失流动形态与水头损失一一 圆管层流圆管层流 最大流速最大流速平均流速平均流速沿程水头损失沿程水头损失沿程水头损失系数沿程水头损失系数 ， 水力光滑区水力光滑区水力粗造区水力粗造区过渡粗造区过渡粗造区二二 圆管湍流圆管湍流 水力光滑管水力光滑管 水力粗造管水力粗造管 指数分布率指数分布率紊流 u层流 u尼古拉兹试验曲线三三 沿程水头损失系沿程水头损失系数数莫笛图(1) 层流区：直线 ab，Re 2320 与 无关，hf 与 V 成正比。(2) 水力光滑区：直线 cd，4000 Re 80 d/ 仅与 Re 有关，与 无关，但这个区域的上限取决于 d/，hf 与 V1
2、.75 成正比。(Blasius,勃拉修斯公式)(Prandtl 普朗特公式)(Colebrook,柯列布鲁可公式(4) 水力光滑到水力粗糙的过渡区：直线 cd 和 ef 之间， 与 Re 和 都有关。(柯列勃洛克公式)(3) 水力粗糙区：直线 ef 的右边， 与 Re 无关，hf 与 V2 成正比。(尼古拉兹,冯卡门公式) Haaland(1983) Haaland(1983) SwameeSwamee and Jain(1976) and Jain(1976) 已知已知 未知未知1 1水头损失问题水头损失问题2 2流量问题流量问题 3 3尺寸问题尺寸问题三类问题三类问题 SwameeSwa
3、mee and Jain(1976) and Jain(1976)四四 局部水头损失系数局部水头损失系数例例 用 d = 0.25 m， l = 100 m 的新铸铁管输送20 C的水，流量 Q = 0.05 m3/s，求沿程损失 hf 。假设管道水平放置,进出口需要多大的压差才能保证输送 解解 在 20 C 下水的运动粘度系数为 = 1.00710-6 m2/s， 查表知铸铁管粗糙度 = 0.3 mm，所以查莫迪图，得到(水柱)管理机构管理机构- -教务处教务处- -精品课程精品课程- -课程列表课程列表- -工程流体力学工程流体力学( (进入进入) )。1演示实验2.静水压强量测实验3文丘里流量计实验：4动量方程验证实验：作业作业 12,1512,15
