本節(jié)的目的導(dǎo)出阻力與影響因素之間的關(guān)系式,即阻力計(jì)算

1、本節(jié)的目的：本節(jié)的目的：導(dǎo)出阻力與影響因素之間的關(guān)系式，導(dǎo)出阻力與影響因素之間的關(guān)系式， 即阻力計(jì)算式。即阻力計(jì)算式。 雷諾實(shí)驗(yàn)雷諾實(shí)驗(yàn) 雷諾準(zhǔn)數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù) 滯流底層滯流底層1-3-3 滯流與湍流滯流與湍流影響阻力大小的因素：影響阻力大小的因素：1 流體本身的特性流體本身的特性2 流體的流動(dòng)狀況流體的流動(dòng)狀況3 管壁的狀況管壁的狀況第三節(jié)第三節(jié) 流體在管內(nèi)的流動(dòng)阻力流體在管內(nèi)的流動(dòng)阻力1-3-2 流動(dòng)類型與雷諾準(zhǔn)數(shù)流動(dòng)類型與雷諾準(zhǔn)數(shù)因次的概念因次的概念二二三三區(qū)別區(qū)別1-3-4 邊界層的概念邊界層的概念(了解了解) 邊界層的形成邊界層的形成 邊界層的發(fā)展邊界層的發(fā)展 邊界層的分離邊界層的分離二二

2、三三下一節(jié)下一節(jié)1-3-1 牛頓粘性定律與流體的粘度牛頓粘性定律與流體的粘度 一、牛頓粘性定律一、牛頓粘性定律二、流體的粘度二、流體的粘度三、理想流體與實(shí)際流體理想流體與實(shí)際流體Re= du1-3-5 流體在管內(nèi)的流動(dòng)阻力流體在管內(nèi)的流動(dòng)阻力)()(局部直管fffhhh一、流體在直管中的流動(dòng)阻力一、流體在直管中的流動(dòng)阻力1. 計(jì)算圓形直管阻力的通式計(jì)算圓形直管阻力的通式1阻力計(jì)算通式阻力計(jì)算通式2 的確定的確定流動(dòng)狀況與流動(dòng)狀況與管壁的影響管壁的影響28u 22udlhf 范寧公式范寧公式流體作勻速定態(tài)流動(dòng)流體作勻速定態(tài)流動(dòng)管徑相同管徑相同推動(dòng)力推動(dòng)力=阻力阻力理論分析：理論分析：推動(dòng)力推動(dòng)力

3、=阻力阻力=試驗(yàn)尋找試驗(yàn)尋找hf與宏觀參數(shù)間的與宏觀參數(shù)間的關(guān)系：關(guān)系： hf=(d , l ,，u u)試驗(yàn)得：試驗(yàn)得：22uhf dluhf422dlu28 無(wú)因次數(shù)群，令無(wú)因次數(shù)群，令28u 22udlhf 阻力計(jì)算通式阻力計(jì)算通式返回返回返回返回牛頓粘性定律牛頓粘性定律u1-3-1 牛頓粘性定律與流體的粘度牛頓粘性定律與流體的粘度 一、牛頓粘性定律一、牛頓粘性定律內(nèi)摩擦力：內(nèi)摩擦力：剪應(yīng)力：剪應(yīng)力：1. .定義式：定義式：2.2.物理意義：速度梯度等于物理意義：速度梯度等于1 1時(shí)，單位面積上所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。時(shí)，單位面積上所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。3.3.影響因素影響因素: : 溫度、壓力。

4、查曲線圖確定溫度、壓力。查曲線圖確定4.4.單位：?jiǎn)挝唬篠ISI制制 Pa Pa s ; s ; 物理單位制物理單位制:cp(:cp(厘泊厘泊) P() P(泊泊) ) 1 1Pa Pa s=1000cps=1000cp5.5.運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度: : 單位單位: : m m2 2/s/s返回返回 理想流體理想流體： =0實(shí)際流體：實(shí)際流體： 牛頓型流體牛頓型流體 非牛頓型流體非牛頓型流體 返回返回ndyduK)(0 1.定義：物理量的同種單位叫因次。定義：物理量的同種單位叫因次。2.基本因次：長(zhǎng)度基本因次：長(zhǎng)度L、質(zhì)量、質(zhì)量M、時(shí)間、時(shí)間 、力、力F、溫度、溫度T 如：速度因次為如：速度因次為

5、3.因次一致性：物理量方程兩側(cè)各項(xiàng)的因次都必須相同。因次一致性：物理量方程兩側(cè)各項(xiàng)的因次都必須相同。例如：等加速運(yùn)動(dòng)方程例如：等加速運(yùn)動(dòng)方程因次式：因次式：要求會(huì)寫要求會(huì)寫 d、 、 、u 的因次。的因次。1 L2021 aul221 LLL返回返回流動(dòng)狀況流動(dòng)狀況雷諾實(shí)驗(yàn)裝置雷諾實(shí)驗(yàn)裝置1-小瓶；小瓶；2-細(xì)管；細(xì)管；3-水箱；水箱；4-水平玻璃管；水平玻璃管；5-閥門；閥門；6-溢流裝置溢流裝置層流（滯流）層流（滯流） 過(guò)渡流過(guò)渡流 湍流（紊流）湍流（紊流）雷諾準(zhǔn)數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re= du i點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度 ui真實(shí)速度真實(shí)速度 時(shí)均速度時(shí)均速度iu點(diǎn)速度分布規(guī)律點(diǎn)速度分布規(guī)律返回返回管截面平均速度管截面平均速度 查查 與與 Re、Remax的關(guān)系圖的關(guān)系圖max21uu maxuu剪應(yīng)力剪應(yīng)力dydu dydue)( 2000 4000流速增加，管內(nèi)流速增加，管內(nèi)流動(dòng)狀況的表現(xiàn)流動(dòng)狀況的表現(xiàn)返回滯流底層滯流底層返回返回返回返回 邊界層邊界層的形成的形成 邊界邊界層的發(fā)展層的發(fā)展二二位置位置 流通截面積流通截面積 22u pA點(diǎn)點(diǎn) 0 停滯點(diǎn)停滯點(diǎn) A點(diǎn)往上點(diǎn)往上 加速減壓加速減壓B點(diǎn)點(diǎn) 最小最小 最大最大 最小最小過(guò)了過(guò)了B點(diǎn)點(diǎn) 減速加壓減速加壓C點(diǎn)壁面附