沿程阻力和水頭損失.ppt

1、a,1,第4章 水流阻力和水頭損失,a,2,粘滯性和慣性,物理性質(zhì),固體邊界固壁對流動的阻滯和擾動,產(chǎn)生水流阻力,損耗機(jī)械能hw,水頭損失的物理概念及其分類,產(chǎn)生損失的內(nèi)因，決定因素,產(chǎn)生損失的外因,水頭損失：單位重量的液體自一斷面流至另一斷面所損失的機(jī)械能。,a,3,4-1沿程水頭損失和局部水頭損失,流體在渠道、管道中流動時(shí)，由于邊界條件不同以及水流本身沿流程變化特性不同，能量損失表現(xiàn)形式也不同。通常將水頭損失分為兩種：沿程水頭損失與局部水頭損失。,a,4,沿程水頭損失：水頭損失沿程都有，并且大小與液流經(jīng)過的管段長度成正比。以hf表示。,在長直、斷面沿流程不變或變化很緩慢的管道、渠道中流動的

2、水流，其水頭損失主要表現(xiàn)為沿程水頭損失. 由液層間摩擦作用而引起的。 損失的大小與流體的流動狀態(tài)（層流或紊流）有密切關(guān)系。,a,5,局部水頭損失：局部區(qū)域內(nèi)由于水流邊界條件發(fā)生變化所產(chǎn)生的能量損失。常用hj表示。,在管道系統(tǒng)中裝有閥門、彎管、變截面管等局部裝置。流體流經(jīng)這些局部裝置時(shí)流速將重新分布，流體質(zhì)點(diǎn)之間及與局部裝置之間發(fā)生碰撞、產(chǎn)生漩渦，使流體的流動受到阻礙，由于這種阻礙是發(fā)生在局部的急變流動區(qū)段，所以稱為局部阻力。流體為克服局部阻力所損失的能量，稱為局部損失。,a,6,邊界的形狀或大小改變，液流內(nèi)部結(jié)構(gòu)就要急劇調(diào)整，流速分布進(jìn)行改組流線發(fā)生彎曲并產(chǎn)生旋渦，在這些局部地區(qū)就有局部水頭損

3、失。,常見的發(fā)生局部水頭損失區(qū)域,a,7,式中： 代表該流段中各分段的沿程水頭損失的總和；,液流的總水頭損失hw,代表該流段中各種局部水頭損失的總和。,hf1,hj漸擴(kuò),hf2,hf3,hj縮,hf4,hj彎,hf5,hf6,hj閥,hwhf1hf2hf3hf4 hf5 + hf6 hj進(jìn)口hj漸擴(kuò)hj收縮hj轉(zhuǎn)彎hj閥門,a,8,4-2 液體運(yùn)動的兩種型態(tài) 一、雷諾試驗(yàn),a,9,雷諾試驗(yàn),揭示了水流運(yùn)動具有層流與紊流兩種流態(tài)。,當(dāng)流速較小時(shí)，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)是有條不紊地運(yùn)動，互不混雜，這種型態(tài)的流動叫做層流。,當(dāng)流速較大，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)形成渦體，在流動過程中，互相混摻，這種型態(tài)的流動叫做紊

4、流。,a,10,水流由層流轉(zhuǎn)化為紊流時(shí)的流速稱為上臨界流速，用Vc來表示。,水流從紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯牧魉俜Q為下臨界流速，用Vc來表示。,實(shí)驗(yàn)證實(shí)：VcVc。,當(dāng)液體流速VVc時(shí)，液體屬于紊流； 當(dāng)液體流速VVc時(shí)，液體屬于層流；,當(dāng)VcVVc時(shí)，可以是層流也可以是紊流，液流形態(tài)是不穩(wěn)定的。例如原來是層流，但在噪聲、機(jī)械振動、固體表面粗糙度的影響下，可變?yōu)槲闪鳌?a,11,二、層流與紊流的判別,（下）臨界雷諾數(shù),雷諾數(shù),或,若ReRec，水流為層流，,若ReRec，水流為紊流，,a,12,圓管：直徑d是表征斷面幾何性質(zhì)的特征長度； 對非圓形斷面的管道和渠道：斷面特征長度用水力半徑表示。,A：過水?dāng)?/p>

5、面面積（m2） ：濕周(m)，斷面上液體與固體相接觸的邊界長度,矩形管道：2（h+b）,矩形斷面的渠道，2h+b,b,h,b,h,圓管的水力半徑,d,a,13,層流與紊流的水頭損失的規(guī)律不同，可用雷諾實(shí)驗(yàn)來測量這種規(guī)律。 在所實(shí)驗(yàn)的管段上，因?yàn)樗街惫苈分辛黧w作穩(wěn)定流時(shí)，根據(jù)能量方程可以寫出其沿程水頭損失就等于兩斷面間的壓力水頭差，即,改變流量，將hf與v對應(yīng)關(guān)系繪于雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，得到,三、層流與紊流的水頭損失規(guī)律,a,14,曲線可分為三個(gè)部分:,當(dāng)VVc時(shí)屬層流，hf與流速v的一次方成正比，試驗(yàn)點(diǎn)成傾角為450的直線分布。沿程水頭損失與平均流速成正比。,當(dāng)VVc時(shí)屬紊流，試驗(yàn)點(diǎn)分布傾角大于

6、450的直線上，hf與流速的1.75-2.0次方成正比。,當(dāng)VcVVc時(shí)，是層流向紊流的過渡區(qū)，當(dāng)速度從小逐漸增大時(shí)，試驗(yàn)點(diǎn)落在AB線上，當(dāng)流速達(dá)到Vc時(shí)，流動轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鳎囼?yàn)點(diǎn)沿BC線移動；當(dāng)流速由大逐漸減小時(shí)，試驗(yàn)點(diǎn)落在DCA上；在過度區(qū)，實(shí)驗(yàn)點(diǎn)是分散的，取決于具體的實(shí)驗(yàn)條件。,a,15,【例題】 管道直徑 100mm，輸送水的流量 m3/s，水的運(yùn)動粘度 m2/s，求水在管中的流動狀態(tài)？若輸送 m2/s的石油，保持前一種情況下的流速不變，流動又是什么狀態(tài)？,【解】,（1）雷諾數(shù),（m/s）,故水在管道中是紊流狀態(tài)。,a,16,（2）,故油在管中是層流狀態(tài)。,a,17,4-3 均勻流基本方

7、程,在管道或明渠均勻流中，任意取出一段總流來分析作用在其上的力。,在均勻流中，由于流線是平行直線，流層間的粘性阻力（切應(yīng)力）是造成沿程水頭損失的直接原因，所以水頭損失只有沿程水頭損失。,一、基本方程,a,18,2、重力:,3、摩擦阻力,因?yàn)榫鶆蛄鳑]有加速度，所以,即,1、動水壓力,1-1斷面,2-2斷面,a,19,將,代入上式,，各項(xiàng)用,除之，整理后,因斷面1-1及2-2的流速水頭相等，則能量方程為,有,a,20,因,故上式可寫成,上式表示圓管均勻流沿程水頭與壁面切應(yīng)力的關(guān)系，就是均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系式。,該式只是反映了表面力與質(zhì)量力之間的總體平衡,沒有具體反映水流內(nèi)部的物理本質(zhì),

8、所以對層流和紊流都適用。,a,21,對于圓管水流，公式反映的斷面上切應(yīng)力分布：管壁處最大為，為0；管中心處最小，為0。,圓管恒定均勻流，設(shè)r0為圓管半徑，以管軸為中心，在管中取出一段水流，作用在液流表面的切應(yīng)力為,二、圓管均勻流切應(yīng)力的分布,在管壁處r=r0，0，,水力半徑R可用管流的半徑r表示：Rr/2， 則 grJ/2,r,r0,a,22,將（a）代入,式中 稱為沿程阻力系數(shù)，表征沿程阻力大小。,得,對圓管來說,均勻流沿程水頭損失與流段長度L成正比，這正是沿程水頭損失的特點(diǎn)。,實(shí)驗(yàn)研究和量綱分析表明：0與液體密度及水流平均流速滿足 如下關(guān)系：,0fv2 (a),f無量綱系數(shù)。,令8f，也為

9、無量綱數(shù),a,23,例42一矩形斷面渠道，底寬b=4m，水深h=2m，在1000m長度上水頭損失2m，求壁面上的切應(yīng)力。,解：,a,24,三、寬矩形明渠水流斷面切應(yīng)力的分布,由于渠寬對于水深而言很大，取單位寬度明渠來分析，認(rèn)為兩側(cè)岸對水流影響很小，h為斷面水深。,切應(yīng)力作用在bd和ef的界面上，在兩側(cè)面ab和cd上不出現(xiàn)切應(yīng)力。,取aecf水體分析，其水力半徑,在水深h的單寬斷面上的水力半徑,代入均勻流基本方程，得,過水?dāng)嗝媲袘?yīng)力按直線規(guī)律分布，壁面處,B1m,a,e,b,d,f,c,y,h,a,25,四、圓管中的層流運(yùn)動,以管軸為中心，取出一段水流，切應(yīng)力表達(dá)形式：rJ/2,牛頓內(nèi)摩擦定律：

10、,積分得,在管壁處r=r0，u=0，則,流速分布公式,在管軸處，r=0，流速最大，,a,26,流量,平均流速 (a),均勻流的水力坡度 J=hf/L,代入(a)式,圓管層流水頭損失,上式中,在層流時(shí)，其阻力系數(shù)是雷諾數(shù)的函數(shù)，與雷諾數(shù)成反比，另外與管道的材料和管壁的粗糙度無關(guān)。,a,27,按邊界條件確定積分常數(shù)C，,五、寬矩形明渠中的層流運(yùn)動,切應(yīng)力的分布,根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律,當(dāng)y=0，u=0，則C0,因此,寬矩形明渠均勻流的流速分布也是拋物線型，,在自由液面上，y=h，流速u取最大值，,B1m,h,y,a,28,3-3 紊流的特征 紊流的基本特征是許許多多大小不等的渦體相互混摻前進(jìn)，它們的位

11、置、形態(tài)、流速都在時(shí)刻不斷地變化。,一、運(yùn)動要素的脈動,試驗(yàn)研究結(jié)果表明：瞬時(shí)流速雖有變化，但在足夠長的時(shí)間過程中，它的時(shí)間平均值是不變的。,（時(shí)均）恒定流,a,29,瞬時(shí)流速與時(shí)間平均流速之差叫做脈動流速 ，,引入時(shí)間平均值的概念后，可以把某些實(shí)質(zhì)上是非恒定流的紊流看成是恒定流。,時(shí)間平均流速可表示為,脈動流速的時(shí)間平均值,紊流的運(yùn)動看成是時(shí)間平均流動與脈動運(yùn)動的疊加。,a,30,紊流中的其他物理量，也存在脈動的現(xiàn)象，其脈動的處理方式也用時(shí)均化方法處理。,常用脈動流速的均方根來表示脈動幅度的大小,脈動流速的均方根值與時(shí)均特征流速v的比值稱為紊動強(qiáng)度。,瞬時(shí)壓強(qiáng),a,31,二、紊流的切應(yīng)力,紊

12、動時(shí)均切應(yīng)力看作是由兩部分所組成,由相鄰兩流層間時(shí)間平均流速相對運(yùn)動所產(chǎn)生的粘滯切應(yīng)力,純粹由脈動流速所產(chǎn)生的附加切應(yīng)力,L流層間混合長度。質(zhì)點(diǎn)在脈動流速作用下，從一個(gè)流層跳躍到另一流層同其它質(zhì)點(diǎn)相混合所經(jīng)過的垂直距離。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，在固體壁附近，L與距固體壁的法向距離y成正比，即Lky，k稱為卡門常數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)測定。,a,32,三、紊流流速分布,紊流中由于液體質(zhì)點(diǎn)相互混摻，互相碰撞，因而產(chǎn)生了液體內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的動量傳遞，造成斷面上流速分布的均勻化。因此紊流在管道內(nèi)的流速分布圖比層流要扁平一些。,a,33,目前管道中常用的紊流流速分布的表達(dá)式：,1、流速分布的指數(shù)公式,2、流速分布的對數(shù)公式

13、,當(dāng)Re105時(shí)，,當(dāng)Re105時(shí)，,流速分布的七分之一次方定律。,據(jù)具體情況而定。,a,34,粘性底層,紊流中緊靠固體邊界附近地方，脈動流速很小，由脈動流速產(chǎn)生的附加切應(yīng)力也很小，而流速梯度卻很大，所以粘滯切應(yīng)力起主導(dǎo)作用，其流態(tài)基本屬層流。,因此紊流中緊靠固體邊界表面有一層極薄的層流層存在，該層流層叫粘性底層。在粘性底層以外的液流才是紊流。,粘性底層雖然很薄，但對紊流的流動有很大的影響。所以，粘性底層對紊流沿程阻力規(guī)律的研究有重大意義。,a,35,粘性底層厚度,0隨雷諾數(shù)、流速的增加而減小。,當(dāng)Re較小時(shí)，,水力光滑壁面,當(dāng)Re較大時(shí)，,水力粗糙壁面,過渡粗糙壁面,a,36,紊流形成過程的

14、分析,升力,渦 體,紊流形成條件,渦體的產(chǎn)生,雷諾數(shù)達(dá)到一定的數(shù)值,a,37,3-4 沿程水頭損失,圓管中層流運(yùn)動的沿程水頭損失式,流動狀態(tài)必然會影響到沿程阻力的性質(zhì)和大小，在紊流運(yùn)動中人們?nèi)粤?xí)慣于采用達(dá)西公式來表示沿程阻力。,a,38,紊流粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）,層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯倪^渡區(qū),一、尼古拉茲實(shí)驗(yàn),尼古拉茲為探討紊流沿程阻力的計(jì)算公式，用不同粒徑的人工砂粘貼在不同直徑的管道的內(nèi)壁上，用不同的流速進(jìn)行一系列試驗(yàn)。,Lg（100）,lgRe,層流區(qū),紊流光滑區(qū),紊流過渡粗糙區(qū),c,d,a,39,1、層流區(qū)：lgRe3.36（即Re2300）的流區(qū)。不同的相對粗糙度的試驗(yàn)點(diǎn)都落在斜直線ab上，

15、這說明層流時(shí)只與Re有關(guān)，與K/d無關(guān)，即f(Re)，,Lg（100）,lgRe,c,d,3.36,a,40,2、層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯倪^渡區(qū)：此區(qū)范圍為3.36lgRe3.6，即2300Re4000，在此區(qū)中，不同相對粗糙度的試驗(yàn)點(diǎn)基本集中在bc曲線上，說明此區(qū)的只與Re有關(guān)，與K/d無關(guān)，即f(Re)。,Lg（100）,lgRe,c,d,3.36,3.6,a,41,3、紊流區(qū) 當(dāng)lgRe3.6時(shí)，屬于紊流區(qū)。根據(jù)與Re及K/d的關(guān)系，紊流區(qū)又分為光滑區(qū)，過渡粗糙區(qū)和粗糙區(qū)三個(gè)流區(qū)。,Lg（100）,lgRe,c,d,a,42,（1）水力光滑區(qū)(紊流光滑區(qū))：為圖中的斜直線cd。在此區(qū)中，不同相對

16、粗糙度的試驗(yàn)點(diǎn)均落在cd線上，說明此區(qū)的只與Re有關(guān)，與K/d無關(guān)，即f(Re)。由圖可見，對于K/d值不同的管道，其光滑區(qū)的范圍也不同，K/d值越小，光滑區(qū)范圍越大。此時(shí)按下式計(jì)算：,Lg（100）,lgRe,c,d,a,43,（2）、水力光滑區(qū)與水力粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)（紊流過渡區(qū)）：此區(qū)為圖中cd線與ef之間的流區(qū)，不同相對粗糙度的試驗(yàn)點(diǎn)分別落在不同的曲線上，說明此區(qū)的與Re及K/d都有關(guān)，即f(Re，K/d)。此時(shí)按下式計(jì)算：,在紊流過渡區(qū)，隨著Re的增加，層流底層的厚度變薄，管壁粗糙度逐漸對流動有影響。,Lg（100）,lgRe,c,d,a,44,（3）水力粗糙區(qū)（紊流粗糙區(qū)）：此區(qū)是

17、線ef以右的流區(qū)。在此區(qū)中，不同相對粗糙度的試驗(yàn)點(diǎn)分別在不同的水平直線上，這說明只與K/d有關(guān)，與Re無關(guān)，即f(K/d)。K/d值越大的管道，水平直線的起點(diǎn)的Re值越小，即進(jìn)入紊流粗糙區(qū)越早。此時(shí)按下式計(jì)算：,在紊流粗糙區(qū)，隨著雷諾數(shù)的繼續(xù)增大，以致層流底層變得很薄，這時(shí)大部分粗糙凸出高同紊流核心直接接觸，在壁面粗糙部分背面形成漩渦。這時(shí)雷諾數(shù)的繼續(xù)增大已對流動不再決定性的作用了，這個(gè)區(qū)稱為阻力平方區(qū)或水力粗糙區(qū)，此時(shí)阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)，只是相對粗糙度的函數(shù)。,a,45,二、莫迪圖,尼古拉茲的實(shí)驗(yàn)曲線是用各種不同的人工均勻砂粒粗糙度的圓管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的，這與工業(yè)管道內(nèi)壁的自然不均勻粗糙度有

18、很大差別。因此在進(jìn)行工業(yè)管道的阻力計(jì)算時(shí)，不能隨便套用上圖去查取 值。 莫迪（F.Moody）根據(jù)光滑管、粗糙管過渡區(qū)和粗糙管平方阻力區(qū)中計(jì)算 的公式繪制了莫迪實(shí)用曲線，表示 與 、 之間的函數(shù)關(guān)系。 整個(gè)圖線分為五個(gè)區(qū)域，即層流區(qū)、臨界區(qū)（尼古拉茲曲線的過渡區(qū)）、光滑管區(qū)、過渡區(qū)（尼古拉茲曲線的紊流水力粗糙管過渡區(qū)）、完全紊流粗糙管區(qū)（尼古拉茲曲線的平方阻力區(qū)）。 利用莫迪曲線圖確定沿程阻力系數(shù)值是非常方便的。在實(shí)際計(jì)算時(shí)根據(jù) 和 ，從圖中查得 值，即能確定流動是在哪一區(qū)域內(nèi)。,a,46,莫迪圖,a,47,三、沿程阻力系數(shù)計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式 以尼古拉茲實(shí)驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)推導(dǎo)出的有關(guān)紊流的半經(jīng)驗(yàn)半理論公式

19、。,（R105 ）,3、舍維列夫公式：舍維列夫根據(jù)對舊鋼管和舊鑄鐵管的水力實(shí)驗(yàn)，提出了計(jì)算紊流過渡區(qū)和粗糙區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式.,管道流速v1.2m/s時(shí)：,2、希林松粗糙區(qū)公式：,管道流速v1.2m/s時(shí)：,紊流過渡區(qū)，,粗糙區(qū)，,1、布拉修斯光滑區(qū)公式：,1、布拉修斯光滑區(qū)公式：,a,48,4、謝才公式,(1).謝才系數(shù)有量綱，量綱為L1/2T-1，單位為m1/2/s。,(2).謝才公式可適用于不同流態(tài)和流區(qū)，既可適用于明渠水流也可應(yīng)用于管流。,或,a,49,曼寧公式,巴甫洛夫斯基公式,這兩個(gè)公式均依據(jù)阻力平方區(qū)紊流的實(shí)測資料求得，故只能適用于阻力平方區(qū)的紊流。,n為粗糙系數(shù)，簡稱糙率。水力半徑單

20、位均采用米。,y為與n及R有關(guān)的一個(gè)指數(shù)，,作近似計(jì)算：R1.0m時(shí)，,R1.0m時(shí)，,適用范圍：0.1mR3.0m 0.011n0.04,(3).常用計(jì)算謝才系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式：,適用范圍：R0.5m n0.020,a,50,將Jhf/L代入上式，,其中：,或,。,因此謝才系數(shù)受阻力因素的影響，流動阻力越大，謝才系數(shù)越小。,a,51,例32某給水管道采用新鑄鐵管，管長L100m，直徑d=0.25m，流量Q0.05m3/s，水溫t=200C，試求該管段的沿程水頭損失。,解：（1）用莫迪圖計(jì)算。,按t=200C查表得水的運(yùn)動粘滯系數(shù)1.007106m2/s,則雷諾數(shù)：,因Re2300，管中水流為紊流

21、。,查表得新鑄鐵管的絕對粗糙度K0.3mm K/d0.3/250=0.0012,(2)由Re、K/d查莫迪圖，得水流屬于紊流過渡區(qū)。 0.0215,(3)計(jì)算hf,f(Re，K/d),a,52,例33有一堅(jiān)實(shí)的粘土渠道，梯形斷面。底寬b=10m，水深h=3m，渠道邊坡系數(shù)m=1。求(1)用滿寧公式、巴甫洛夫斯基公式求謝才系數(shù)C；（2）當(dāng)流量Q39m3/s時(shí)，每公里長度上的水頭損失是多少？,解：計(jì)算過水?dāng)嗝嫔系乃σ兀?面積A(b+mh)h=39m2,濕周,水力半徑,根據(jù)渠道狀況，查表得n=0.0225，1/n=44.4,按滿寧公式計(jì)算C：,按巴甫洛夫斯基公式計(jì)算C：,1公里長度上的水頭損失：

22、,h,b,m,a,53,3-5 局部水頭損失,1、局部水頭損失計(jì)算的一般公式：,局部水頭損失系數(shù)（局部阻力系數(shù)） v對應(yīng)的斷面平均流速。,局部水頭損失，通常用流速水頭的倍數(shù)來表示：,與雷諾數(shù)和局部的形狀有關(guān)。 由于在局部阻力的強(qiáng)烈干擾，在較小的雷諾數(shù)時(shí)，水流已進(jìn)入水力粗糙區(qū)，因此一般情況下， 只取決于局部的形狀，與雷諾數(shù)無關(guān)。,a,54,2、突然擴(kuò)大管的hj,上式中p1、p2未知，需應(yīng)用動量方程求解。,伯努里方程,動量方程,取兩個(gè)漸變流斷面列能量方程：,(忽略沿程水頭損失),連續(xù)性方程,a,55,F包括作用在表面上的壓力 、重力的分力。,作用在AB面上的壓力PABP1A2；作用在22面上的壓力

23、P2P2A2；,重力的分力Gcos=gA2(Z2Z1),因此,以gA2除各項(xiàng),對由AB和22斷面及側(cè)壁構(gòu)成的控制體，列流動方向的動量方程（忽略壁面切應(yīng)力）：,a,56,取12121，得,即突然擴(kuò)大管的水頭損失，等于以平均速度計(jì)算的流速水頭。,利用連續(xù)性方程，把上式變?yōu)榫植克^損失的一般表達(dá)式，,或,代入上式,將,a,57,V1,當(dāng)液體由管道流入斷面很大的容器，,作為突然擴(kuò)大管的特例，A1/A20，=1，,稱為管道的出口損失系數(shù)。,a,58,3、突然縮小管的hj,當(dāng)液體由斷面很大的容器流入管道時(shí)，作為突然縮小的特例，A2/A10，因此 =0.5，稱為管道入口損失系數(shù)。,突然縮小管的局部損失系數(shù)決

24、定于收縮面積比A2/A1，其值可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。,V2,突然縮小管的水頭損失，主要發(fā)生在細(xì)管內(nèi)收縮斷面附近的旋渦區(qū)。,V2,V1,a,59,圓錐形漸擴(kuò)管的形狀由擴(kuò)大面積比A2/A1及擴(kuò)散角兩個(gè)幾何參數(shù)來確定的。,局部水頭損失系數(shù)與漸擴(kuò)前斷面的流速v1相對應(yīng)。,4、漸擴(kuò)管,r1,r2,v1,v2,-擴(kuò)大前管道的沿程阻力系數(shù)；,-擴(kuò)散角；當(dāng)200，K=sin,n=r22/r12,a,60,圓錐形漸縮管的形狀由面積比A2/A1及收縮角兩個(gè)幾何參數(shù)來確定的。局部損失系數(shù)由表查得，與收縮后斷面的流速v2相對應(yīng)。,5、漸縮管,A1,A2,v1,v2,a,61,彎管只改變流動方向，不改變平均流速的大小。液體

25、流經(jīng)彎管，在彎管的內(nèi)、外側(cè)，產(chǎn)生兩個(gè)旋渦區(qū)。彎管的幾何形狀決定于轉(zhuǎn)角和軸線彎曲半徑與管徑之比R/d。,6、彎管,R,d,a,62,7、閥門,閥門產(chǎn)生的局部阻力系數(shù)由閥門的開度來確定。,h,d,8、噴嘴,局部阻力由收縮斷面直徑d與進(jìn)水管直徑D的比值來確定。,D,d,V,a,63,=300,例34如圖，ab長L125m，直徑d1=150mm，設(shè)沿程阻力系數(shù)10.035，bc長L2=50m,d2=125mm，20.30，閥門開度為3/4，通過管道流量Q=25L/s。求（1）沿程水頭損失hf；（2）局部水頭損失hj；（3）總水頭損失hw；（4）要保持流量Q25L/s，所需水頭差Z。,解：（1）求沿程水頭損失：,ab段：平均流速,bc段：平均流速,總沿程