流体力学 水头损失.doc

第6章 流动阻力与水头损失
（个人总结 仅供参考）

01
引言
本章主要叙述流体在通道内流动的阻力和水头损失规律。
02
§6-1
第四章的伯努利方程伯努利方程：

的运用需要计算出为水头损失，即单位重量流体的平均机械能损失。
，
而=为沿程水头损失。即流体在等直径的直管中流动的水头损失。

+为局部水头损失。即流体在等直径的直管中流动时由局部阻力引起的水头损失。
，所以问题的关键便转移到和的求解上。
( 圆 管 )：
( 非圆管 )：

03
§6-2
由与的公式可知，关键是求出为沿程阻力系数。
。而的求解需要判断黏性流体的流态。（雷诺数判断）

<2300时为层流；

>4000时为紊流。
04
§6-3～
§6-6

R为水力半径，故对于圆管（R=r/2）,流过断面上剪应力呈直线分布。
（剪应力）与（沿程水头损失）
层流 流速
。故圆管层流过流断面上流速呈抛物线分布。

（流速分布）
（断面平均流速）

（沿程水头损失）
粘性切应力
时均化
惯性切应力
紊流 剪应力

故除粘性底层外的紊流中，流速呈对数分布。
（流速分布）
（局部水头损失）

05
§6-7
01、 局部水头损失的类型 ：
局部阻碍
02、 局部水头损失的原因 ：
速度分布重新改组，在惯性力的作用下产生漩涡，漩涡的作用使水流与器壁分离。同时又由于主流的带动作用，更增加了其难度，即增大了能量的损失，因而产生局部水头损失。
03、 几种典型的局部水头损失系数：

01
突
扩
管

02
突缩管

补充知识点：
非圆管计算
原则
RR为水力半径，（A为过流断面面积，为湿周）
（水力半径）不变
方法
非圆管：

圆管：=
尼古拉兹实验

内插法
略

经典例题：

题目
解法
01

02

03
已知：
t=10℃，l＝300m，ks=0.15mm，内径d=75mm,外径D=100mm ，Q = 400 l/min，环形断面的水管。
求：=？