| 词条 | 紊流水头损失 |
| 释义 | 处于紊流状态的流体在运动过程中由于受到沿程阻力的作用，会损失一部分能量，称为紊流水头损失。 紊流水头损失分为两部分，即沿程水头损失和局部水土损失，下面分别介绍。 沿程水头损失沿程水头损失公式紊流的沿程水头损失可采用达西-魏斯巴赫公式 λ与雷诺数Re及Δ/d有关。Δ为管壁粗糙度高度，d为圆管的直径。 尼古拉兹实验1933年德国科学家尼古拉兹在圆管内壁粘贴上经过筛分具有相同粒径(即绝对粗糙度Δ)的砂粒，制成人工均匀颗粒粗糙的管道，得出了反映圆管流动情况的试验结果，得出了 λ=f(Re,Δ/d)的规律。尼古拉兹实验虽然不能完全用于工业管道，但是它全面揭示了不同流态情况下 λ和雷诺数Re及相对粗糙度Δ/d的关系，从而说明确定λ的各种经验公式和半经验公式有一定的适用范围。 人工粗糙管沿程阻力系数半经验公式沿程阻力系数的半经验公式是从研究断面流速分布着手，综合普朗特理论和尼古拉兹实验结果推出的。 按照粗糙管的不同，可按下图的公式计算： 工业管道阻力系数的计算计算时引入“当量粗糙高度”，把工业管道的粗糙折算成人工粗糙。当量粗糙高度是指和工业管道粗糙管区λ值相等的同直径人工粗糙管的粗糙高度。 为了简化计算，1944年莫迪在柯列布鲁克公式的基础上，绘制了工业管道λ的计算曲线，即莫迪图，可按Re及相对粗糙度 Δ/d直接查的λ值。 阻力系数的经验公式1）希夫林松公式： 2）舍维列夫公式 3）谢才公式 局部水头损失工业管道中，经常在管道中间设有异径管、三通、闸阀、弯道、格栅等部件或其他构筑物。在这些局部阻碍处均匀流遭到破坏，引起流速分布的急剧变化，从而形成形状阻力和摩擦阻力，由此产生局部水头损失。 产生的原因边界层分离和漩涡区得存在是造成局部水头损失的主要原因。 过水断面突然扩大的水头损失计算有管径A1到管径A2过水断面突然扩大，其水头损失计算公式如下： 由于局部障碍的形式繁多，水力现象及其复杂，除少数几种情况可以用理论结合实验计算外，其余都仅由实验测定。 沿程水头损失实例计算已知铸铁管直径d=25cm,长为700m,通过流量为56L/s,水温为10C°，求水头损失。 解：计算过程以及结果如下图所示 |
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