12Re Re 進口段 uu(r,充分發展段:u0.06e44Re7.27.2vw0Yx0,又z0,t0 xuu(hh (uuuvuwu)p(2u2u2u xyz 0p0 uuu(y)pddy0ppp(x,0pgpgyf(x)pf(x)，只是x要與 ddyu1pycy2由yh時u00,h22u1p(y2u1hudyh23ppgyfpf(x)f(x)px cpYUybxuu1pycy2μy0,u0cyb,uUcU1pb2μu1pyU1pby2μ2μxUb2Uuy1pbyyUb2Ux uybpy(1y)yPy(1式中P2U,P0Urbrorir7.3圓管內的充分發展層流7.3圓管內的充分發展層流Dconst/tVzVz(r),VVrr r rr2 rz V 1V1V zrrrr22 VV zrrrzgg(1)(1)式pgrsinf(1pgcos1f(,rrf(,z)0f(,z)f(z)prgsinf0gsin0gcos1r r 由(1pgrsinfpgyf0p1(rVzrdr 令令pp 1V 1DQ,pgrsinfpdf f(z)pzpz=0r=0pgrsinpzpgypzxprpr2rlpp1pr dVz例1:例1:毛細管內定常層流流動,Q880mmsPP1l1mD0.5mm求已知：Q880mm3sPPD05求:解:設毛細管內流動為層流。L1Q R4P 1.740.5103/2488010910vw0u0,又u0,u0uu 0gx x gug[y1(y)2 2xxz(y)xzgxzyy由dudux4.1u瞬時速度u=t0 TT與最長的脈動周期比要長的多,與平均速度的不穩定變化比則要短uuuuTudt(uuTudtudtuuTuvdt0,當uv uuu,TTT,pp 流體分子由高速區移向低速 流體分子由低速區移向高速 使高速區 實驗風洞 0.01~ turbdumvA uvt uvuvturbuvARrrR管turbuv流體質點向上，從平均速度較小引起負的x方向速度脈動分量，turbuvboussinesqboussinesq不同于，她還取決于流場結構和流動條件。可以從數據表k模型,雷諾應力的微分方程模型(DSM),雷諾uyuy (為簡化書寫,u作u) y5 y式中uw摩擦速度 y5y70紊流區區u(rdudy u575lgyu5525lnyu5 dynRRy0du(nyRdudyu1GdGAD2AAuuU1 Rru Un是Re 1 R RRe111；4u874yu；3；2 2020C的水（ρ998kg/s,=1.004x10-6m/s）0.1m的圓Q=4x10-2m3/s,壓強梯度為2.59kPa/m，求(1流底層的厚度s；(2之間中點處(r=0.025mturb解：(1)求線處的速度U；(3).在 和管 551.00410 (2nRe=1.1x105,n=7;Re=1.1x106,n=8.8(3(3turb 2wr264.80.02532.4(N/m2 uUy1/ duUy(1n)/RnRR duUr R9981.0046 0.050.0295(N/m2turblam32.40.0295 7.5 p1 L2gg p1p2pp2 p22 2g2g z z 2w,wdmV2VdAVV3V V (n1)(2nU 2uu0g u考慮一垂直于流動方向的平面dx(1)dy(2)dz zpgdz(pdypdz)設定常流；均質不可壓縮流體；只有重力作用，Z1z12z2 w V V2gVdA2gV AVA V)p設定常流；均質不可壓縮流體；只有重力作用，ZVzpVzzpVp12V 1 21z 2z h流體機械從流體中吸取能量h水力損失V V 11z1122z22 g 單位重量流體局部損失hLThLpf(V,D,l,,, (VD,l,)1V2pf(Re,)l1Vsffffgz12ggz22gg 1dpp1p2g(z2z1)Dpfl1VD2hf dl Vp64l1VReD紊流L.F.MoodyC.F.Colebrook當量粗糙度Re 37Reff0Re0例2.D=4.0例2.D=4.0mmL=0.1mu=50m/s,=1.23kg/m3,=1.79x10-5=0.0015mm,求pturb,mReuD1.23500.004 ，Re13700,0.00375 L1u20.0280.111.23502D0.0040000375,Re13700看是光滑管。如00130043pturb或m與絕對壓強（比如1.013x105Pa)比均很小，流動d4P:dede4ab2(ab)d DD4(DDeffRee,/deeffc64f精度或求得,但需dedRee例1.例1.長30m，截面積0.3x0.5m2，用鍍鋅鋼板制成的矩形風道，其內部風速為V=14m/s， 鍍鋅鋼板0.15d2ab203050375a 030ReVde1403751de0150hlV001763014141 037529hj(Re,幾何形狀)(幾何形狀 pppAVAVpApAQ(V-Vg2gg2gpVpA2(VV2 VVhj2 2 211, A A2112h1AAAAV是管道中的流體速度,h05A A2u1管道與大面積水池相連接00hjLVhhjLV ,管變長,沿程損失變大中等和較大時,漸擴管內發生分離旋渦和碰撞導致更大的35D,8D,h 難aRaRleVV4.94.9VVg 12gghLThLhjlVz12z22hVhLTlD求QhLTlQ求例：D=15例：D=15cmL1=30mL2=60mH2=15m=0.023,=0.9,=10.8求H1=10m時通過彎管的流量；(2)如Q=60 解：(11-1,2-2,z蝶閥開度 VHhlD2L1H2L22彎頭VV2gQ1，QD2DLHL 22314015290045(m/0DD=50mmL=1.8m,=998kg/m3=1.00x10-3N.s/m2,=0.2mm,求1-1,2-2V 2gVhLT2 (08204V1 (36260)V220V29總長0.132ReVD998V0.05Re49800 設=0.03V=0.832 =0.031=0.031QD2V005200828103103(m3 337ReRe362已知：Q=1.06m3/sL=2438mhL=63.53m水柱,=1.0x10-6m2/s,新鑄求：沿程損失hLV2,VLD Q=1.06m3/s,L=2438mhL=63.53m查表，0ReVD4Q16（3）λ0.02D=0590Re=2290000Δ/D=0.00051λ=D=0.567Re=2380000Δ/D=0.000529λ=0.0165f=0.02，998kg/m3局部能量損失可忽略。求通過水管z272zzVh(2)f0水輪機能頭，水輪機能頭，W529989803052V5229V37675V1462274 0306VV758m/sQD2V035227580554(m3/ V201m/sQ035222010147(m3/V3959ms,討論：(1)VQh(1.24,h(26.0VQh(17.6h(6.89(2)gQhgQQ1Q2QQ1Q2例：L1=300mD1=150mmL2=400mD2=100mmQ=45l/s, 1D 2DL1V1 L21D2V1D2V411 2(1)VL2D1V400015V2V1LD 3000101V22D 0150222137(m/2 V12137194(m/QQ01521943425103(m3/s)Q01021371075103(m3/s)例：H=6m,L1=300m,D1=0.6m,L2=240