第4章-液流型态与水头损失

www.ncwu.edu.cn《水力学水力学》华北水利水电大学华北水利水电大学水力学教研室水力学教研室2015.102013级局部水头损失局部水头损失沿程水头损失沿程水头损失水头损失水头损失上节回顾上节回顾沿程水头损失沿程水头损失gRlhf242vlRe明槽:500RevRuRevdu圆管:2000层流层流沿程损失系数沿程损失系数明渠圆管Re24Re64紊流紊流沿程损失系数程损失系数尼古拉兹试验尼古拉兹试验尼古拉兹图可分为尼古拉兹图可分为五个区域：五个区域：I.层流区层流区II.过渡区过渡区III.紊流光滑区紊流光滑区IV.紊流过渡粗糙区紊流过渡粗糙区V.紊流完全粗糙区紊流完全粗糙区尼古拉兹实验曲线尼古拉兹实验曲线结果分析结果分析尼古拉兹图可分为五个区域：尼古拉兹图可分为五个区域：I.层流区层流区II.过渡区过渡区III.紊流光滑区紊流光滑区IV.紊流过渡粗糙区紊流过渡粗糙区V.紊流完全粗糙区紊流完全粗糙区(Re)f64Re(Re)f(Re)f0.250.316Re12.512lg(+)3.7dRe=-),(Re,df)(df22lg(3.7)d1=对人工砂粒可用砂粒直径代表绝对粗糙度，但对人工砂粒可用砂粒直径代表绝对粗糙度，但实际工程中水管管壁粗糙度无法直接测量。实际工程中水管管壁粗糙度无法直接测量。处理办处理办法是通过试验，是通过试验，比较比较实际的结果实际的结果与人工砂粒加糙结人工砂粒加糙结果，把具有相同沿程阻力系数值的砂粒绝对粗糙度把具有相同沿程阻力系数值的砂粒绝对粗糙度作为管道的作为管道的当量粗糙度当量粗糙度Δ，仍用原符号（绝对粗糙，仍用原符号（绝对粗糙度）。度）。管壁的相对光滑度用管壁的相对光滑度用r0/Δ表示表示，其他和以上，其他和以上试验相同。试验相同。注意：注意：当量粗糙度当量粗糙度不是绝对粗糙度。不是绝对粗糙度。二、沿程阻力系数二、沿程阻力系数的水力计算的水力计算层流层流Re64紊流紊流（1）公式法）公式法————试算法试算法（2）查）查Moody图(不同相对粗糙度圆管的不同相对粗糙度圆管的λ与Re关系曲线关系曲线)该法以管道的相对粗糙度为参变量，给出了该法以管道的相对粗糙度为参变量，给出了与Re的变化关系。即由的变化关系。即由Re及/d定曲线，查该图得定曲线，查该图得值。值。首先需确定选择哪个公式计算，可根据首先需确定选择哪个公式计算，可根据Re假设流区假设流区选择相应公式选择相应公式计算计算值再校验所设流区是否与假设流区一致校验所设流区是否与假设流区一致。若一致。若一致则为所求，否则，为所求，否则，继续继续。032.8Redd