文档介绍：第四章
水流型态与水头损失
水力学
水力学
本章的学习重点
、判别方法、雷诺数的物理意义。
。
。
4. 局部水头损失计算。
。
水力学
,使液体与固体之间、液体内部有相对运动的各液层之间存在的摩擦阻力的合力,水流阻力必然与水流的运动方向相反。
。其中边界对水流的阻力是产生水头损失的外因,液体的粘滞性是产生水头损失的内因,也是主要原因。
一. 水头损失产生的原因
:
总流单位重量液体的平均机械能损失
二. 水头损失的类型
根据边界条件的不同,可以把水头损失分为两类:
:对于平顺的边界,水头损失与流程成正比;
水力学
:由于局部边界急剧改变,导致水流结构改变、流速分布调整并产生旋涡区,从而引起的水头损失
:
(1)沿程水头损失:均匀分布在流段与流段长度成正比。
(2)局部水头损失:仅存在于局部区域与边界变化程度(形状)有关。
,它的总水头损失hw遵循叠加原理即

,我们引入水力半径的概念,即
水力半径是水力学中应用广泛的重要的水力要素。
水力学
图2-局部水头损失
水力学
图1-水头损失
——达西公式
水力学
,它有两个特点:一是所消耗的能量全部由势能转化来的,二是每单位长度上的水头损失J(也称为水力坡度J=hf/l)是沿程不变的。
:
液体内部切应力τ=γR'J
边界上切应力τ0=γRJ
式当γ、J为定值,切应力与R'成正比,也就是说边界上的切应力为最大。
管壁处的切应力为