第章流動(dòng)阻力和水頭損失

第6章主要內(nèi)容：流動(dòng)阻力和水頭損失分類(lèi)流體運(yùn)動(dòng)的兩種流態(tài)圓管中的層流運(yùn)動(dòng)及其沿程水頭損失的計(jì)算紊流運(yùn)動(dòng)紊流的沿程水頭損失繞流阻力及升力局部水頭損失沿程損失與剪應(yīng)力的關(guān)系粘滯性相對(duì)運(yùn)動(dòng)物理性質(zhì)——固體邊界——產(chǎn)生水流阻力損耗機(jī)械能hw6.1流動(dòng)阻力及水頭損失分類(lèi)問(wèn)題：實(shí)際液體和理想液體有什么區(qū)別？產(chǎn)生水流阻力及水頭損失的原因：水頭損失：?jiǎn)挝恢亓康牧黧w自某一過(guò)水?dāng)嗝媪鞯搅硪贿^(guò)水?dāng)嗝嫠鶕p失的機(jī)械能。水頭損失的分類(lèi)沿程水頭損失hf某一流段的總水頭損失：各分段的沿程水頭損失的總和各種局部水頭損失的總和局部水頭損失hj（1）水頭損失的分類(lèi)沿程水頭損失hf：流動(dòng)邊界沿程不變或變化緩慢時(shí)，單位重量流體從一個(gè)斷面流至另一個(gè)斷面時(shí)的機(jī)械能損失，稱(chēng)為沿程水頭損失。局部水頭損失hj：當(dāng)流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于局部邊界形狀和大小的改變、或存在局部障礙，流體產(chǎn)生漩渦，使得流體在局部范圍內(nèi)產(chǎn)生了較大的能量損失，這種能量損失稱(chēng)作局部水頭損失。沿程水頭損失隨沿程長(zhǎng)度增加而增加。

從流動(dòng)分類(lèi)的角度來(lái)說(shuō)，沿程損失可以理解為均勻流和漸變流情況下的水頭損失，而局部損失則可理解為急變流情況下的水頭損失。理想液體流線實(shí)際液體流線流速分布流速分布無(wú)損失沿程損失沿程損失局部損失沿程損失常見(jiàn)的發(fā)生局部水頭損失的情況在均勻流和漸變流段，因?yàn)檠爻虛p失，導(dǎo)致流體的總機(jī)械能逐漸下降，因此總水頭線為斜直線。在急變流處，因?yàn)榫植繐p失，導(dǎo)致流體的總機(jī)械能突然下降，因此總水頭線有突變。實(shí)驗(yàn)釘研究融發(fā)現(xiàn)臟，對(duì)抬圓管滔均勻坑流動(dòng)說(shuō)，沿嘗程水櫻頭損孟失與挑流速v，水欲力半炭徑R，流鋼體密胡度ρ，流號(hào)體的咸動(dòng)力暮粘度μ，以姜及壁令面粗腥糙度妖等因販素有認(rèn)關(guān)。田在工程袍實(shí)際曲中，休經(jīng)常寫(xiě)采用侵經(jīng)驗(yàn)殖公式趕來(lái)計(jì)邀算水支頭損申失。達(dá)西常公式λ稱(chēng)為沿程儉阻力茅系數(shù)。運(yùn)用朋達(dá)西吃公式紛計(jì)算論不同跳流動(dòng)愛(ài)情況胡下的干水頭次損失外時(shí)，鼠關(guān)鍵紅就是漆如何儀確定λ。對(duì)有絕壓圓破管流巨動(dòng)，母水力太半徑境為d/軟4，則啦有（2）均緊勻流卻沿程菜水頭館損失夢(mèng)的計(jì)爛算公卸式達(dá)西耐公式澡是計(jì)雀算沿核程水逢頭損酷失的歇通用拒公式伯，適輝用于姓任何永流動(dòng)澡型態(tài)登的流分動(dòng)。6.愁2流體惰運(yùn)動(dòng)閣的兩憤種型現(xiàn)態(tài)（評(píng)流態(tài)株）（1）雷廈諾實(shí)抽驗(yàn)流速奮較小果時(shí)：流速突增大基到一雞定程幟度后蟲(chóng)：流速修繼續(xù)冤增大槽到一角定程肅度后半：雷諾試驗(yàn)——揭示處了水輕流運(yùn)充動(dòng)具臟有兩舍種流洋態(tài)。當(dāng)流橫速較辨小時(shí)產(chǎn)，各溫流層顆的流采體質(zhì)覽點(diǎn)是呀有條肯不紊步地運(yùn)撈動(dòng)，基互不回?fù)交燹D(zhuǎn)的，侮這種錄型態(tài)相的流協(xié)動(dòng)叫拉做層流。當(dāng)流完速較掉大時(shí)慘，各鼻流層竭的流犁體質(zhì)烈點(diǎn)形榨成漩蜜渦，賺在流納動(dòng)過(guò)裳程中諒，互貴相混量摻，其這種何型態(tài)你的流訴動(dòng)叫蚊做紊流庸（湍寒流）。紊流止中流陳體質(zhì)右點(diǎn)的藥速度逆隨時(shí)競(jìng)間無(wú)驗(yàn)規(guī)則重地隨榴機(jī)變辛化。根據(jù)撓伯努鋒利方鑰程，對(duì)均妨勻流質(zhì)和漸勒變流庫(kù)，兩漁過(guò)水度斷面烤的平蠅均流地速相隱等。檔因此只，有可見(jiàn)缺：沿愉程損創(chuàng)失即研為兩泰斷面葡的測(cè)俯壓管悲水頭辭差。由層立流轉(zhuǎn)兵變?yōu)檫m紊流孩時(shí)的生流速旋稱(chēng)為聚上臨醫(yī)界流僑速，鹿用vc’表示崇。如果準(zhǔn)將紊政流的辜流速小慢慢希降低盒，則呈當(dāng)流晝速減叢小到臭一定話值時(shí)音，流疲動(dòng)變湖成層解流。信流態(tài)她轉(zhuǎn)變炭點(diǎn)的途流速塔稱(chēng)為面下臨羞界流僅速，餃用vc表示帖。上臨庸界流對(duì)速和希下臨看界流活速一滋般是爸不同鐮的，攝并且vc<vc’；若進(jìn)拴行多牙次實(shí)掃驗(yàn)，蹈則會(huì)死發(fā)現(xiàn)想各次游實(shí)驗(yàn)乳測(cè)得肺的下美臨界憂流速度基本崇相等遠(yuǎn)，但男上臨娘界流曠速容展易受銀實(shí)驗(yàn)稈過(guò)程采的影疤響而樹(shù)不穩(wěn)爐定。概因此袖，一膜般以掉下臨歪界流秒速為發(fā)層流肥和紊塔流的蘆分界稈流速魚(yú)。測(cè)出被不同刊流速意及相串對(duì)應(yīng)真的沿肌程損低失，觸并表拼示在焦對(duì)數(shù)甲坐標(biāo)宣系中獄，有l(wèi)gvlghfO流速由小至大流速由大至小θ1θ2（2）流幣態(tài)的產(chǎn)判別根據(jù)格流速蓋是否擁達(dá)到鳳臨界班流速愚來(lái)判并別流蜘動(dòng)的謙型態(tài)銳雖然同直觀猾，卻駕不方胳便。沙主要進(jìn)是因婦為對(duì)禽不同牙流動(dòng)欲條件腹下的倦同種賓類(lèi)型腰的流善動(dòng)，揉臨界便流速筒不同炸。比瞎如，軟對(duì)不專(zhuān)同直敞徑的集有壓勸管流代，大泥管的項(xiàng)臨界廳流速姿就比擺小管鑒的小陽(yáng)。若能鉤找到貴一個(gè)驅(qū)判據(jù)靜，它基代表帝了同獎(jiǎng)一類(lèi)跨型流或動(dòng)的射層流董和紊館流的常分界虛線，識(shí)則能惱在應(yīng)惑用上虜提供熊極大此的方苦便。通過(guò)翁大量島實(shí)驗(yàn)句發(fā)現(xiàn)稅，這閘樣一講個(gè)判濕據(jù)是谷有可依能找唱到的瀉。比如煤，對(duì)摘于有箭壓圓字管流龜動(dòng)，戰(zhàn)可以賀使用雷諾插數(shù)作為儀判據(jù)漲。圓管雪直徑平均扛流速流體煌運(yùn)動(dòng)猛粘性躺系數(shù)臨界孔雷諾干數(shù)：當(dāng)流甘體流甜動(dòng)的分雷諾印數(shù)小蔥于臨抱界雷嗓諾數(shù)罷時(shí)，奏流動(dòng)填為層流。當(dāng)流觸體流皮動(dòng)的伶雷諾徐數(shù)大因于臨疲界雷倡諾數(shù)姑時(shí)，深流動(dòng)華為紊流。則對(duì)雕有壓闖管流傅，無(wú)傍論管點(diǎn)的直瞇徑有星多大吊，也掀不管就管中纖液體牽是水拿還是場(chǎng)空氣桑，只吉要流夾動(dòng)雷禁諾數(shù)秋大于20伍00，則飽為紊覽流，映若流遣動(dòng)雷倡諾數(shù)解小于20押00，則秘為層叉流。（2）流努態(tài)的燦判別雷諾理數(shù)表丙針運(yùn)鬧動(dòng)流峰體質(zhì)肉點(diǎn)所慢受的慣性歲力和則粘性培力的比宇值。對(duì)同事類(lèi)型擔(dān)的流殺動(dòng)，臨臨界煎雷諾美數(shù)是波常數(shù)懂。有宋壓管流偷的臨阿界雷懷諾數(shù)跌為20散00或23紅00對(duì)圓缺管非鴿滿(mǎn)流菠，明始渠流倉(cāng)，河擇道等糊有自仁由液督面的由無(wú)壓撫流，置同樣英存在獲兩種京型態(tài)世，也遭同樣委用臨誼界雷本諾數(shù)崖來(lái)進(jìn)組行流舊態(tài)判彎別。奴只不軌過(guò)對(duì)觸這類(lèi)穗無(wú)壓黃流，疾雷諾糖數(shù)定裁義為水力撕半徑平均然流速液體常運(yùn)動(dòng)紀(jì)粘性密系數(shù)臨界康雷諾批數(shù)：濕周肺是指久過(guò)水胖?jǐn)嗝骛捝瞎塘铙w邊浪界與排液體震接觸基部分?jǐn)?shù)的周躺長(zhǎng)。對(duì)一潮般無(wú)爐壓流咱，有濕周過(guò)水?dāng)硵嗝嫣蠲娣e思考：如襖果用消水利充半徑領(lǐng)定義慨有壓憤管流赴的雷痕諾數(shù)騙，則槍有壓菜管流負(fù)的臨銀界雷吧諾數(shù)趁是多趁少？答案：Rec=5河00例6-其1有一用圓形窯水管暢，其闊直徑d為10稈0m書(shū)m，管嬸中水涂流的攝平均格流速v為1.扁0m拾/s，水勵(lì)溫為100C，試糧判別償管中啞水流納的型尖態(tài)。解：當(dāng)欲水溫艷為100C時(shí)查衡得水呢的運(yùn)蔽動(dòng)粘航滯系果數(shù)v＝1.境31卸*1謊0-6m2/s，管煌中水浸流的微雷諾政數(shù)因此糖管中濾水流蒸為紊仿流。6.本3沿程畢水頭待損失炎與剪使應(yīng)力刺的關(guān)貨系1122LαOOZ1Z2作用答在側(cè)夕壁上航的摩黨擦力啦為整理秀得：改寫(xiě)爭(zhēng)為：水力訪半徑——過(guò)水繡斷面均面積鍛與濕準(zhǔn)周之畜比，傘即dA/χ’下面恥以有甲壓均燒勻管褲流為例例推隱導(dǎo)均香勻流忙基本鼠方程在總板流中榨沿管果軸線伶取一胞圓形去過(guò)水聞斷面勁的微第小流鍵束進(jìn)尋行受清力分賀析沿流肝動(dòng)方派向列盾平衡猛方程驚式：因?yàn)榍杭礊榘髑鹁鶆虮瘟骰痉焦こ蹋?）均佩勻流悶基本份方程J為水報(bào)力坡奪度對(duì)總枕流，故采用趴相同頸的步汁驟，勻可得總流美均勻盡流的塌基本泡方程τ0為壁帝面上芽的剪身應(yīng)力容，R為總蜂流的稈水力逆半徑對(duì)圓閱管流逮，有可得如果五在總朋流中偶取一篇半徑彈為r的圓掉截面裕流管送，則澤可推狗導(dǎo)出丘該流廢管側(cè)擁壁上呀的切你應(yīng)力咳為可知斬，圓別管均雜勻流肢過(guò)水問(wèn)斷面蒙上的納切應(yīng)捉力呈誼線性躁分布借，中腔心處訊切應(yīng)斤力為0，壁費(fèi)面上墻切應(yīng)殲力最撥大。層流乎中質(zhì)農(nóng)點(diǎn)運(yùn)景動(dòng)特界征：臭流體場(chǎng)質(zhì)點(diǎn)區(qū)分層碼地，胃有條郊不紊替、互芒不混毀雜地辟運(yùn)動(dòng)沉著對(duì)層惑流，擾沿程擦阻力競(jìng)就是傍內(nèi)摩益擦力禽。根憂據(jù)?；蓬D內(nèi)抵摩擦明定律鳥(niǎo)，有6.極4圓管列中的印層流丟運(yùn)動(dòng)對(duì)圓涂管中鼓的層妖流，歪屬于辣軸對(duì)晚稱(chēng)問(wèn)秧題。頃若采蹄用極軋坐標(biāo)夠系（x，r），交并這系樣來(lái)壺設(shè)定y軸：0點(diǎn)在涂壁面怎上，步正方組向沿豆半徑酷方向藍(lán)，如劑圖rxr0y則有所以則（1）圓優(yōu)管層懲流的贈(zèng)沿程去阻力則有根據(jù)桃前面救推導(dǎo)槍的均柳勻流拆基本虜方程舅可知繪，在燥半徑鳳為r的流鋸管側(cè)屋壁，閥有不可尸壓縮熔均勻宵流中珍，ρ，μ，J，g均為妄常數(shù)茂。將續(xù)上式覽積分械，得（2）圓摧管層劃流過(guò)朗水?dāng)嗥勖嫔现返牧饕鬯俜终舨几鶕?jù)夫邊界殼條件創(chuàng)：u（r0）＝0，可拖確定積分渣常數(shù)C，得所以斷面碼平均粉流速偽：動(dòng)能燥損失矩系數(shù)動(dòng)量拐修正慌系數(shù)可見(jiàn)可見(jiàn)棟，圓且管層缸流過(guò)栽水?dāng)喾蚊嫔嫌沟牧鲃潘俜侄汲驶笮D(zhuǎn)控拋物硬型。腐在圓減管中蛾心處暢，流狡速最榨大。τu

所以圓管魯層流護(hù)的斷舒面平癢均流掠速為所以（3）圓惹管層糠流的唐沿程煉損失裂計(jì)算興公式利用津達(dá)西泡公式可得孕，圓狡管層顏流的第沿程蜘阻力瓦系數(shù)6.呈5紊流宗運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)額運(yùn)動(dòng)索特征：流財(cái)體質(zhì)角點(diǎn)互淘相混往摻、澇碰撞巡壽，雜設(shè)亂無(wú)鄙章地鼻運(yùn)動(dòng)扇著（1）紊淹流運(yùn)滋動(dòng)要貍素的票脈動(dòng)紙及其熔時(shí)均遞化的告研究命方法紊流鵲運(yùn)動(dòng)特的基少本特歌征：流煌動(dòng)中頓許多殖微小扯渦體碎產(chǎn)生冊(cè)、發(fā)否展并翅相互謠混摻銷(xiāo)著前值進(jìn)，估并衰誼減和茄消失艱。在流幅場(chǎng)中定選定賓一固蠶定空暖間點(diǎn)饒，當(dāng)個(gè)一系渣列參葉差不邁齊的青渦體柿連續(xù)央通過(guò)師該空墓間點(diǎn)畫(huà)時(shí)，置反映秤出這盞一定挺點(diǎn)的且運(yùn)動(dòng)煙要素曲（如議流速褲、壓饅強(qiáng)等密）發(fā)凍生隨兼機(jī)脈胳動(dòng)。這種歐運(yùn)動(dòng)樸要素樹(shù)隨時(shí)土間發(fā)沸生隨阻機(jī)脈蟲(chóng)動(dòng)的埋現(xiàn)象鵝叫做運(yùn)動(dòng)票要素被的脈放動(dòng)。脈動(dòng)戰(zhàn)也稱(chēng)輩紊動(dòng)框。tuxOA紊流在工鐮程問(wèn)閃題中覽，一頸般關(guān)析心的廣不是慈某一盲空間嫩點(diǎn)上共運(yùn)動(dòng)強(qiáng)要素糧隨時(shí)耽間的慶精確匆變化佩，而梅是在欠某一形段時(shí)線間內(nèi)滅運(yùn)動(dòng)蔽要素椅的平的均值荒。tuxOtuxO（時(shí)瓣均）年恒定批流（時(shí)均）閃非恒唇定流在時(shí)眾段T內(nèi)，殊運(yùn)動(dòng)哨要素兆的時(shí)間消平均剛值（時(shí)敬均值低）為發(fā)現(xiàn)做，當(dāng)T足夠撥長(zhǎng)時(shí)遠(yuǎn)，運(yùn)秀動(dòng)要岔素的諒時(shí)均辯值是乓不變?cè)械?。運(yùn)動(dòng)片要素呆的真凱實(shí)值以和時(shí)糕均值歲之差爐稱(chēng)為們運(yùn)動(dòng)裂要素趨的脈動(dòng)愧值。嚴(yán)格砌來(lái)說(shuō)漢，紊暮流運(yùn)鏈動(dòng)總泰是非有恒定展的。價(jià)但是墊，當(dāng)嗽我們運(yùn)討論療紊流咱的時(shí)圈均特機(jī)性時(shí)陰，同窗樣可穩(wěn)以根劣據(jù)運(yùn)榮動(dòng)要鏟素的欣時(shí)均誓值是羨否隨瘋時(shí)間想變化葵而將槳流動(dòng)肝分為及恒定胸流和甲非恒商定流廚。（2）紊握流沿埋程阻栗力層流調(diào)中的燈切應(yīng)眨力可番按照博牛頓送內(nèi)摩染擦定日律計(jì)贊算。杠但紊擦流則谷不可怪。因飲為紊塞流中伙除了僑有各輩流層久間質(zhì)款點(diǎn)的老相對(duì)巷運(yùn)動(dòng)爽外，五還有雪上下牲層質(zhì)舊點(diǎn)的趙橫向冠交換言。紊流踏的切塞應(yīng)力軌由兩允部分宗組成迷。第桂一部滋分為紛由相熟鄰兩室流層手間時(shí)警間平呼均流扔速相筋對(duì)運(yùn)織動(dòng)所璃產(chǎn)生睬的粘滯嘩切應(yīng)惡力（助粘性標(biāo)阻力癢）；鉗第肝二部所分為活純粹穩(wěn)由脈緣瑞動(dòng)流狗速所桐產(chǎn)生套的附加性切應(yīng)拿力（不附加囑阻力才）。粘滯跨切應(yīng)溉力（老粘性溪阻力暖）可由瞞牛頓餃內(nèi)摩園擦定啊律計(jì)馬算附加史切應(yīng)后力（膽附加慶阻力家）只能爪由經(jīng)達(dá)驗(yàn)或駝半經(jīng)韻驗(yàn)公嫁式計(jì)階算?？荼热鐐€(gè)普朗如特（Pr檔an次dt純l）公秋式今后污討論江的流墓速一慰般指款主流徹方向澆的時(shí)憂間平俯均流貴速，較并直喊接用u表示翻，而圾不需聞加上拳橫杠痕。則事有紊流品的總婦切應(yīng)卷力為6.良6紊流蠟的沿繪程水辜頭損串失（1）紊苗流流較核與睬粘性咸底層在紊凈流運(yùn)垂動(dòng)中技，因架為粘危性流司體在腔固體尖壁面元的粘壯附，青使得肚在緊幼靠壁晚面的遭一個(gè)仿薄層獎(jiǎng)內(nèi)，愚脈動(dòng)跑流速說(shuō)很小膛，附差加切嫂應(yīng)力腔很小烤，但棄流速阻梯度澤很大躬，粘祝性阻確力很奏大，被流動(dòng)學(xué)基本預(yù)上屬箱層流釣。這乓一薄件層叫粘性社底層，又掙稱(chēng)層流夸底層。在粘坐性底林層之換外，倦經(jīng)過(guò)把一極際薄的凝過(guò)渡據(jù)層后貨，流賢動(dòng)才芳為紊貿(mào)流。箏因?yàn)檫|過(guò)渡按層很槳薄，概研究隔意義董不大扶。將醉粘性還底層濃之外忙的流厭動(dòng)稱(chēng)綢為紊流昏流核。在衫紊流肢流核滲中，煮流動(dòng)臣以紊狠流為洪主，魂流動(dòng)角阻力撒主要絡(luò)為附同加阻運(yùn)力。粘性駛底層紊流奧流核6.柱6圓管利中的偉紊流（1）紊鍬流流刊核與觀粘性懸底層雖然貌粘性妨底層店一般酷很薄釘，只遙有零膨點(diǎn)幾局毫米葉，但罰因?yàn)樽υ谡郴镄缘姿聦又斜砹魉賻荻忍艉艽笥?，因滋此?nèi)麥摩擦宜力是更很大席的，睡所以微對(duì)紊點(diǎn)流阻每力和瓜水頭膀損失挑影響臭很大朱。對(duì)有崇壓圓后管流內(nèi)，粘訪性底痛層的揪厚度場(chǎng)可用松下式證計(jì)算δL是一鋤個(gè)具蕉有速刑度的房誠(chéng)量綱芬，并秀與壁豬面切赴應(yīng)力由有關(guān)孕的量單，稱(chēng)缸為剪容切流衛(wèi)速。由總露流均酬勻流悟基本慮方程及達(dá)鞏西公扶式可得運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)粘性蠢系數(shù)所以傷，對(duì)介圓管滴流該式兄即為遙有壓誦圓管巴流中熟紊流概粘性肌底層賀厚度驚的計(jì)縱算公廳式?？梢?jiàn)紀(jì)，粘蓮性底僵層厚區(qū)度與肌管直猶徑，規(guī)流動(dòng)展雷諾包數(shù)，糟沿程鉤阻力守系數(shù)刑有關(guān)恰。雷諾內(nèi)數(shù)越諷大，序紊流絡(luò)越強(qiáng)龍烈，饒粘性保底層剛越薄趣。（2）紊咬流沿念程阻趣力的訂變化妥規(guī)律紊流貍的沿清程阻懷力受鑰粘性屠底層聯(lián)的厚郵度和道固體評(píng)壁面壘粗糙天度的覺(jué)影響擾。嚴(yán)覺(jué)格說(shuō)局來(lái)，先任何抖流動(dòng)喊邊壁醒都是冷粗糙舊不平邊的。目并且輸粗糙銀突起住的程挽度一筋般不難均勻劫。壁面疏粗糙蝴突起攔的平缺均高梅度，何稱(chēng)為殿絕對(duì)稻粗糙交度，牲用ks表示撥。ks與流羊動(dòng)邊買(mǎi)界的慕某一俱特征袍尺度d（如陳圓管登直徑猜，渠慶的寬屢度等論）的吩比值筒，稱(chēng)線為相對(duì)互粗糙窮度。（1）當(dāng)羞雷諾縫數(shù)較梁小時(shí)階，δL較大棒，以續(xù)至于酸壁面作凸起論完全肉被粘舊性底添層所負(fù)覆蓋攪，紊塌流流級(jí)核被柴粘性?xún)?cè)底層稅與壁收面凸乘起完蠅全隔布開(kāi)，種此時(shí)央紊流議阻力斧不受舞壁面辨粗糙光凸起紡的影挨響，鐘沿程指阻力伶系數(shù)悲只和彼雷諾期數(shù)有替關(guān)，鋼這樣煩的紊匯流稱(chēng)蟻為紊鏡流光亮滑，采這樣疼的流燭動(dòng)邊任壁稱(chēng)厘為水朵力光刺滑壁銷(xiāo)，這苦樣的討管道餅稱(chēng)為王水力副光滑井管。ksδL因?yàn)椋?）當(dāng)Re很大腎時(shí)，δL很小烘，以方至于壘壁面罩粗糙枯凸起障深入持到紊流誰(shuí)流核陡中，牛成為杜紊流蓄漩渦股的重槍要產(chǎn)諷生地友，粗矩糙凸普起成頌為阻愁礙液盡流運(yùn)菠動(dòng)的勵(lì)最主法要因零素，閉紊流糧沿程岸阻力緣瑞和沿阿程水暖頭損言失與刮雷諾紗數(shù)無(wú)涌關(guān)，學(xué)只與俘壁面隸粗糙懷度有肺關(guān)。刪這樣冊(cè)的紊訪流稱(chēng)敵為紊艇流粗桶糙，重這時(shí)寺的邊笨壁稱(chēng)泥為水楊力粗箏糙壁砌，管嬌道則翼稱(chēng)為腐水力扛粗糙典管。（3）介爹于紊弱流光堡滑和盈紊流冰粗糙笨之間遵的情角況，杰稱(chēng)為啦紊流絡(luò)過(guò)渡謹(jǐn)。此椅時(shí)粘套性底鑒層不承能完完全淹喝沒(méi)邊物壁粗券糙凸斥起的艦影響禿，紊塞流沿搭程阻壟力及盒沿程美水頭海損失貼和雷相諾數(shù)重和壁愿面粗恭糙都逐有關(guān)岔。ksδLksδL（2）紊伙流沿丘程阻鑰力的古變化丸規(guī)律根據(jù)瓦尼古尖拉茲懲等科訴學(xué)家鑄的實(shí)傲驗(yàn)，脫這三阿個(gè)區(qū)互的劃畏分準(zhǔn)逐則為群：紊流辯光滑壘區(qū)，λ＝f（Re）:ks<0搶.4δL,墨Re*<5紊流籃過(guò)渡糞區(qū)，λ＝f（Re，ks/d）:娛0.豎4δL<ks<6δL,瓜5<浸Re*<7雅0紊流勵(lì)粗糙貨區(qū)，λ＝f（ks/d）:ks>6δL,崇Re*>7梯0其中Re*＝ksv*/ν,稱(chēng)為況粗糙棒雷諾醬數(shù)。顯然片，判南斷流污動(dòng)邊倘壁屬壩于哪源個(gè)區(qū)群，不秘能單霞獨(dú)依馬靠粗優(yōu)糙度鬼，還確要綜冤合考潛慮雷寧諾數(shù)瞎的影快響。紊流中由于漂流體粥質(zhì)點(diǎn)針相互偏混摻獄，互亡相碰搖撞，柄因而剛產(chǎn)生狀了流敘體內(nèi)錯(cuò)部各租質(zhì)點(diǎn)鉆間的蝕動(dòng)量雅傳遞賞，動(dòng)松量大附的質(zhì)鞠點(diǎn)將餅動(dòng)量驗(yàn)傳給演動(dòng)量蓬小的情質(zhì)點(diǎn)冬，動(dòng)俯量小羊的質(zhì)缺點(diǎn)影彼響動(dòng)桌量大亡的質(zhì)著點(diǎn)，退結(jié)果獸造成缸斷面動(dòng)流速挖分布廢的均培勻化蓄。粘性彩底層映內(nèi)流繳態(tài)為補(bǔ)層流忙，流千速分通布服伍從拋量物型老分布雪，因摘為粘獲性底薪層厚寺度很施薄，剃流速側(cè)可以俯按線巨性處喉理。層流流速分布紊流流速分布6.碌6圓管淋中的儀紊流場(chǎng)的（2）紊管流過(guò)良水?dāng)嗤兔娴臍q流速膊分布在紊毅流流墾核區(qū)勿，流過(guò)動(dòng)阻駝力以捧附加雕阻力顆為主禁，粘雷性切藥應(yīng)力鞏可以糟忽略更不計(jì)惕，由接普朗暗特公農(nóng)式式中柱，l稱(chēng)為活混合侵長(zhǎng)度裙，根呈據(jù)尼園古拉育茲實(shí)姑驗(yàn)，痰有式中淡，κ為卡避門(mén)常宿數(shù)（愧無(wú)量夫綱）咐，通堆常取0.鑒4前面鐵已推躬出，華過(guò)水翻斷面毛上切排應(yīng)力案呈線古性分忘布，陣即該式班對(duì)層鴿流和怎紊流瘦都適盾用。于是沸，有整理蛇得積分外得變換匪得無(wú)圣量綱丹形式C和C’均為申積分劃常數(shù)可見(jiàn)餅，過(guò)除水?dāng)嗉?xì)面上析紊流賭流核售的流磨速分榜布遵冤循對(duì)得數(shù)律采。對(duì)踢數(shù)律域比拋鋤物律任更均瘡勻，憤因此疑紊流拍運(yùn)動(dòng)壘的動(dòng)董能修邪正系慚數(shù)和哪動(dòng)量逃修正孩系數(shù)逼都接催近于1.仔0。1）紊極流光勸滑的屬流速辟分布紊流勻光滑閘的粘狹性底蒼層較燭厚，沸在粘扯性底尤層內(nèi)喂流速貞近似甲為線村性分騾布在紊遞流流餓核區(qū)蜂，流真速分貿(mào)布為根據(jù)食尼古美拉茲澤實(shí)驗(yàn)碗，測(cè)屬得C’＝5.遇5，k＝0.需4，因硬此2）紊洞流粗亡糙的袍流速溜分布紊流晨粗糙欲的粘塑性底厭層厚胖度非鍵常小籌，可克認(rèn)為皇整個(gè)繼過(guò)水喝斷面怠上的劍流速售分布棍均符搖合對(duì)揉數(shù)律嶄。卡門(mén)爸和普蘆蘭特味根據(jù)蟻尼古客拉茲要實(shí)驗(yàn)飼，得涼出3）紊專(zhuān)流流婦速分欺布的效指數(shù)陣律經(jīng)羊驗(yàn)公綁式卡門(mén)襪和普曾蘭特齡根據(jù)躬實(shí)驗(yàn)原資料顧，還雜提出蜓了紊愚流流搜速分從布指臭數(shù)律域公式式中智的指玻數(shù)隨勿雷諾脊數(shù)而暴變化令，當(dāng)Re惕<1泡05時(shí)，n取1/欄7，即稱(chēng)為展紊流犁流速舌分布宏中的七分燈之一約次方尸定律。（3）康沿程如阻力幻玉系數(shù)宿的計(jì)錦算公仙式1）λ的變?cè)┗?guī)慈律根據(jù)描達(dá)西志公式撲，圓瀉管有啊壓流繪沿程怪損失胳的計(jì)慈算公方式為不同接流態(tài)橡下，秋沿程句損失屢系數(shù)λ不同麗。因轎此求慮不同盤(pán)流態(tài)虹圓管趨有壓臘流沿愚程損怎失問(wèn)雷題歸怪結(jié)為叢求不該同流話態(tài)下找的λ。測(cè)量沿程阻力系數(shù)的尼古拉茲試驗(yàn)裝置

hflΔ尼古框拉茲讀實(shí)驗(yàn)結(jié)果lg（10時(shí)0λ）lg亂ReRe<2000,層流時(shí),Re>3000,紊流光滑區(qū)紊流粗糙區(qū),又稱(chēng)為阻力平方區(qū)紊流過(guò)渡區(qū)2000<Re<3000層流向紊流過(guò)渡區(qū),2）λ的計(jì)蘇算公巖式鑒于循紊流渾的復(fù)推雜性孟，精浪確計(jì)援算沿錯(cuò)程阻旗力系爬數(shù)的徹公式絲式無(wú)法捧得到歲。只淘可能濱采用傲一些吼經(jīng)驗(yàn)香或半詢(xún)經(jīng)驗(yàn)童的計(jì)騙算公佩式。惕尼古漢拉茲授實(shí)驗(yàn)恩的意芒義在攤于全鍋面揭訴示了般不同盾流態(tài)詠下沿剪程阻鑒力系繪數(shù)和盼雷諾梁數(shù)及哭相對(duì)筋粗糙懷度之江間的騙關(guān)系犯。并陳且表督明：慌各種刺經(jīng)驗(yàn)塌公式戴和半障經(jīng)驗(yàn)騙公式耽都有陳一定怨的適揮用范棉圍。①尼古陰拉茲奴人工身粗糙茅管半拖經(jīng)驗(yàn)適公式在紊套流光魔滑區(qū)沒(méi)，Re*<5，由蜻流速廁分布澤公式在過(guò)右水?dāng)噢r(nóng)面上油積分得又因標(biāo)為得稱(chēng)為尼古搬拉茲悄光滑債管公麗式。在紊竹流粗策糙區(qū)胡，Re*>7剩0，由渣流速株分布悠公式積分積得又因恭為代入挨整理跳，并斑由實(shí)美驗(yàn)資樹(shù)料進(jìn)殼行適廊當(dāng)?shù)脩M修正上后，林得到稱(chēng)為尼古冬拉茲助粗糙孟管公交式。②柯列勒勃洛端克公儀式根據(jù)亞尼古進(jìn)拉茲鎖實(shí)驗(yàn)怖建立釀的人柳工粗汪糙管弓沿程傲阻力動(dòng)計(jì)算交公式除不能其用于歪工業(yè)我管道咬，主智要原損因是頓工業(yè)晴管道唱的粗縱糙高葬度、滔粗糙鑰形狀跟及其果分布朵是隨蒼機(jī)的騾?？铝袗翰迕呖烁謸?jù)大爐量工丑業(yè)管氧道的坡實(shí)驗(yàn)液數(shù)據(jù)姐，綜厲合尼療古拉魯茲光煉滑管癥和粗迷糙管喪的計(jì)寇算公眼式，善得到柯列溫勃洛料克公抓式：式中短，ks是工勤業(yè)管顧道的柜當(dāng)量伐粗糙準(zhǔn)高度憐：即篇與工喘業(yè)管療道粗透糙區(qū)λ值相琴等的騾同直廟徑人數(shù)工粗名糙管周的粗嚇糙高億度。上式?jīng)Q不但瀉可以獄用于凍紊流努光滑音到紊露流粗塑糙之夏間的鴉過(guò)渡唇區(qū)內(nèi)λ值的留計(jì)算減，也哀同樣費(fèi)適用縮慧于紊鋼流光辯滑區(qū)竹和紊膠流粗你糙區(qū)分的計(jì)少算，輕因此女也稱(chēng)民為紊流諸沿程劃系數(shù)創(chuàng)的綜撒合計(jì)旅算式。③莫迪利曲線莫迪戰(zhàn)以柯脖列勃腸洛克糠公式組為基魚(yú)礎(chǔ)，饞繪制執(zhí)了工拌業(yè)管累道紊泥流三踢區(qū)沿動(dòng)程阻處力系貍數(shù)的館變化家曲線仰，稱(chēng)誕為莫迪叢圖（謝莫迪缸曲線盼）。根據(jù)章莫迪汪圖，糞直接種由Re和相章對(duì)粗桐糙度ks/d查得λ值。④布拉橡休斯小公式注意：ks是指刪工業(yè)懲管道疊的當(dāng)默量粗奧糙高肌度。恩一般屋可由籃查表盡得到帖。公式竿適用守條件保：紊怪流光理滑區(qū)彩，Re孕<1扛05和ks<0但.4δL⑤希弗淹林松孫粗糙哀區(qū)公沒(méi)式上面羽所講禁到的仍沿程趟阻力袖系數(shù)團(tuán)的計(jì)羊算公謊式是權(quán)對(duì)一掏般紊醋流問(wèn)堡題建楚立的廟。要萍用這燈些公指式，請(qǐng)必須葬已知貧管道以當(dāng)量粗糙最高度喝，這冒在有柜些情傻況下棟是困薦難的即，比疑如對(duì)路于明疫渠流榨，當(dāng)載量粗炕糙高算度的納資料諒較少費(fèi)，尚朱且無(wú)收法應(yīng)棕用。早在20軋0多年畝前，御人們閘在生另產(chǎn)實(shí)夾踐中蔑總結(jié)堂出一刪些專(zhuān)鵝用的轎計(jì)算扔特定悟問(wèn)題姐的沿垮程水怒頭損醫(yī)失的誓公式匹。由沒(méi)于這尤些公撕式建足立在府大量脫實(shí)際太資料斥的基狀礎(chǔ)上則，并秧在一鳳定范醋圍內(nèi)飯能滿(mǎn)旗足生紀(jì)產(chǎn)需霧要，虜至今宗在工爛程實(shí)偷踐上擋仍被糾采用賺。⑥舍維紅列夫表公式適用達(dá)條件愿：自求來(lái)水喚管當(dāng)管粱道流鑒速v<石1.聾2m鎖/s時(shí)（麗紊流綢過(guò)渡矩區(qū)）當(dāng)管府道流湊速v>悅1.詳2m言/s時(shí)（至紊流采粗糙金區(qū)）17塘75（17鉛69）年,謝才樓總結(jié)初了明盤(pán)渠均蒸勻流慰的實(shí)贊測(cè)資腦料，夢(mèng)提出帥了計(jì)右算均葉勻流決（紊欺流）容的經(jīng)睡驗(yàn)公荷式，去后稱(chēng)巡壽謝才打公式式中，C稱(chēng)為謝才系數(shù)，；R：水力半徑，m；J：水力坡度。⑦謝才衡公式與達(dá)蔽西公釋式對(duì)堵比，得到曼寧竊公式常（18螺90年，Ma架nn店in汗g）式中門(mén)，n為粗呈糙系泰數(shù)，騰也稱(chēng)定粗糙稅率，燈是表懶征邊梯界表煤面影嬸響水貧流阻肯力的看各種晃因素退的一賢個(gè)綜拜合系墳數(shù)。規(guī)可查剖表得登到。巴甫盯洛夫牽斯基罩公式域（19吸25）例題風(fēng)：有晴一混追凝土蓮護(hù)面秤的梯走形渠御道，錘底寬10夜m，水深3m，兩岸參邊坡招為1：1，粗炊糙系柄數(shù)為0.最01講7，流頂量為39羊m3/s，水流止屬于遇阻力鍵平方丈區(qū)的畢紊流隊(duì)，求宇每公貢里渠懼道上技的沿痰程水講頭損患失。解：bh1：11：1B水面寬過(guò)水?dāng)嗝婷娣e濕周水力半徑用曼統(tǒng)寧公呆式計(jì)文算謝乖才系誦數(shù)沿程水頭房誠(chéng)損失斷面平均流速用巴戲甫洛棒夫斯刺基公沫式計(jì)霉算謝嬌才系低數(shù)沿程水頭銜損失二者惕相差可見(jiàn)趙，二槽者相卷差不晉大。局部插水頭啦損失太一般胸在急柄變流扭段產(chǎn)控生，買(mǎi)流態(tài)鹽一般遮為紊國(guó)流粗摔糙。廣因?yàn)榘憔植繐p障礙惜的形批狀繁違多，奪流動(dòng)扶又極跑其復(fù)蠶雜，夢(mèng)作用腰在固健體邊東界上濫的動(dòng)廟水壓哈強(qiáng)又械不好吊確定攪。因含此，悼應(yīng)用叉理論歌求解委局部錯(cuò)水頭藏?fù)p失猜是較甜為困彼難的寇。6.屆7局部紗水頭樸損失目前析，只球有圓恩管過(guò)桌水?dāng)喽忝嫱惶讶粩U(kuò)滴大等柴極少紫數(shù)情滲況下同的局柏部水倒頭損嚼失可龍以用騎理論精求解天，其模他大者多數(shù)屬情況驗(yàn)只能貼通過(guò)在試驗(yàn)陣確定睬。6.經(jīng)7.指1圓管駝?dòng)袎汉鬟^(guò)血水?dāng)啾孛嫱桓F然擴(kuò)載大的鴉局部蠅水頭煙損失水流雨從小絨管流賓入大陽(yáng)管時(shí)喇，在隊(duì)過(guò)水萄斷面議突然吵擴(kuò)大秋處（失斷面1－1）水主流與蜻壁面磚發(fā)生淺分離公，從鐘而形咐成漩察渦區(qū)最。水粒流前艱進(jìn)一電段距找離，躬到達(dá)鳳斷面2－2處才就再次先和壁料面接慕觸，市成為疫漸變巷流。取1－1斷面厭和2－2斷面貞，以域及管猛壁圍掛成的線控制律體進(jìn)色行分市析。xz1z2v1v22200dDLp111p1’p1’Gθ1’1’p2以斷扯面1-糠1和斷冠面2-銅2列伯續(xù)努利腦方程符，有上式尺中壓沫強(qiáng)p1、p2未知氧，需涉應(yīng)用再動(dòng)量影定律庸求解喉。對(duì)控灑制體磚沿水輛流方得向列毅動(dòng)量劈燕方程該段疲以局怕部損刑失為將主，淺可忽解略沿沉程水栗頭損稠失，娛則故有上式統(tǒng)即為帥斷面甲突然很擴(kuò)大遵的局熱部水堡頭損旨失的顛理論頂計(jì)算謠式，報(bào)習(xí)慣茄上稱(chēng)姥為波達(dá)太公式。因近似等等于1。故趣有由實(shí)禾驗(yàn)知汪：則有對(duì)控籃制體擺沿水診流方添向列咱動(dòng)量涉方程式中蓮，ζ稱(chēng)作局部液阻力授系數(shù)用連續(xù)方程代入