沿程水頭損失:固體壁沿流動方向不變，過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植疾蛔?因克服各流層之間產(chǎn)生的摩擦力而損失的能量稱為沿程水頭損失，用

表示，沿程水頭損失與液流長度成正比。局部水頭損失:固體壁局部區(qū)段急劇變化，使液體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流速分布沿程發(fā)生急劇變化而形成局部阻力，因克服阻力而引起的能量損失稱為局部水頭損失，用

表示。第四章水頭損失沿程水頭損失:固體壁沿流動方向不變，過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植疾蛔?4.2層流和紊流的兩種形態(tài)雷諾試驗

試驗發(fā)現(xiàn)：流速小時，水頭損失與流速呈正比關(guān)系；流速大時，水頭損失與流速的平方近似成正比。1883年英國物理學(xué)家雷諾（O﹒Reynolds），通過試驗率先發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是因為液流運動存在著內(nèi)部流動結(jié)構(gòu)完全不同的兩種形態(tài)。4.2層流和紊流的兩種形態(tài)雷諾試驗試驗發(fā)現(xiàn)：流速小時，水雷諾：O.OsborneReynolds(1842～1912)

英國力學(xué)家、物理學(xué)家和工程師，杰出實驗科學(xué)家

1867年-劍橋大學(xué)王后學(xué)院畢業(yè)

1868年-曼徹斯特歐文學(xué)院工程學(xué)教授

1877年-皇家學(xué)會會員

1888年-獲皇家勛章

1905年-因健康原因退休雷諾：O.OsborneReynolds(1842～19

雷諾興趣廣泛，一生著述很多，近70篇論文都有很深遠的影響。論文內(nèi)容包括

力學(xué)熱力學(xué)電學(xué)航空學(xué)蒸汽機特性等雷諾興趣廣泛，一生著述很多，近70篇論文都有很深遠的

雷諾實驗

雷諾試驗裝置

顏色水hfl雷諾實驗雷諾試驗裝置顏色水hfl顏色水hfl打開下游閥門，保持水箱水位穩(wěn)定顏色水hfl打開下游閥門，保持水箱水位穩(wěn)定顏色水hfl再打開顏色水開關(guān)，則紅色水流入管道層流：紅色水液層有條不紊地運動，紅色水和管道中液體水相互不混摻顏色水hfl再打開顏色水開關(guān)，則紅色水流入管道層流：紅色水液顏色水hfl下游閥門再打開一點，管道中流速增大

紅色水開始顫動并彎曲，出現(xiàn)波形輪廓顏色水hfl下游閥門再打開一點，管道中流速增大紅色水開始顫

紅顏色水射出后，完全破裂，形成漩渦，擴散至全管，使管中水流變成紅色水。這一現(xiàn)象表明：液體質(zhì)點運動中會形成渦體，各渦體相互混摻。顏色水hfl

下游閥門再打開一點，管中流速繼續(xù)增大紅顏色水射出后，完全破裂，形成漩渦，擴散至全管，使管顏色水hfl層流：各流層的液體質(zhì)點有條不紊運動，相互之間互不混雜。

顏色水hfl層流：各流層的液體質(zhì)點有條不紊運動，顏色水hfl紊流：各流層的液體質(zhì)點形成渦體，在流動過程中，互相混雜。

顏色水hfl紊流：各流層的液體質(zhì)點形成渦體，試驗結(jié)果：

如果試驗以相反程序進行，而當(dāng)管內(nèi)水流已經(jīng)處于紊流狀態(tài)，逐漸關(guān)小閥門C，當(dāng)管內(nèi)流速降至下臨界流速Vc時，有色液體恢復(fù)為界限分明的直線流速，即水流內(nèi)紊流變?yōu)閷恿?。流動形態(tài)轉(zhuǎn)變時，水流的斷面平均流速為臨界流速。

層流→紊流→上臨界流速Vc′紊流→層流→下臨界流速VcVc<Vc′

實驗表明：在不同的溫度下，Vc穩(wěn)定，而Vc′易受干擾，不穩(wěn)定。試驗結(jié)果：如果試驗以相反程序進行，而當(dāng)管內(nèi)水流已經(jīng)處試驗結(jié)果：沿程水頭損失與流速的關(guān)系

試驗結(jié)果：沿程水頭損失與流速的關(guān)系cd段：流速較小，屬于層流，實驗得知，水頭損失與流速的一次方成比例。ab段：流速較大，屬于紊流，水頭損失大概與流速的平方成比例。bce段：流速屬于層流與紊流的過渡區(qū)。cd段：流速較小，屬于層流，實驗得知，水頭損失與流速的一次方層流、紊流的判別標(biāo)準

臨界流速隨著管徑d（邊界條件）、運動粘性系數(shù)而變化：——臨界雷諾數(shù)

層流、紊流的判別標(biāo)準臨界流速隨著管徑d（邊界條件）、運動粘雷諾選用反映水流強度（斷面平均流速V）、邊界條件（管徑d）和液體的粘滯特性（運動粘滯系數(shù)）的三個物理量組成無量綱的綜合指標(biāo)——雷諾數(shù)Re，來判別圓管液流的流態(tài)。雷諾選用反映水流強度（斷面平均流速V）、邊界條件（管1、對圓管：（實驗結(jié)論）層流出現(xiàn)條件：顯然（紊流）：

1、對圓管：（實驗結(jié)論）層流出現(xiàn)條件：顯然（紊流）：2、對于非圓管，雷諾數(shù)中的d（邊界條件）應(yīng)用另一表征水流過水?dāng)嗝娴奶卣鏖L度R（水力半徑）。（層流）

（紊流）

2、對于非圓管，雷諾數(shù)中的d（邊界條件）應(yīng)用另一表征水流過水（有壓圓管——充滿液體）:

——過水?dāng)嗝婷娣e——是固體壁與水流接觸的周長，稱為濕周（有壓圓管——充滿液體）:——過水?dāng)嗝婷娣e——是固體壁與水例：

矩形斷面的排水溝，水深h=15cm、底寬b=20cm、流速v=0.15m/s，水溫15℃，試判斷水流形態(tài)。例：矩形斷面的排水溝，水深h=15cm、底寬b=（當(dāng)t=15℃，=1.139×10-6m2/s）解：其雷諾數(shù)計算公式為或用經(jīng)驗公式：為紊流（當(dāng)t=15℃，=1.139×10-6m2/s）解：其4.3恒定均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系

均勻流時，沿程各過水?dāng)嗝嫘螤?、大小、斷面平均流速都不變，水頭損失只有沿程水頭損失。其產(chǎn)生的原因由于內(nèi)摩擦力做功而引起的。基準面4.3恒定均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系均勻流的基本方程:均勻流的基本方程:圓管均勻流：半徑r0為處的圓管，r0的切應(yīng)力為：分布規(guī)律是線性分布，管軸處（r=0）的切應(yīng)力為零。

圓管均勻流：半徑r0為處的圓管，r0的切應(yīng)力為：分布規(guī)律是線4.4沿程水頭損失一、達西(H.Darcy)公式

實驗證明，均勻流管壁切應(yīng)力與斷面平均流速、管徑、液體密度、液體粘度、絕對粗糙度有關(guān)系。絕對粗糙度：粗糙突出的平均高度，單位m據(jù)量綱分析法：4.4沿程水頭損失一、達西(H.Darcy)公式定義：由均勻流基本方程：得到：圓管：定義：由均勻流基本方程：得到：圓管：定義：達西公式：定義：達西公式：二、層流時沿程阻力系數(shù)的確定摩阻流速：二、層流時沿程阻力系數(shù)的確定摩阻流速：圓管層流液層間的切應(yīng)力：圓管某點：圓管層流液層間的切應(yīng)力：圓管某點：第4章-水頭損失課件斷面平均流速：

斷面平均流速：第4章-水頭損失課件第4章-水頭損失課件三、紊流時沿程阻力系數(shù)的確定（Re>2300時）

紊流管壁附近液層由于管壁的作用，流速梯度很大，黏滯力起主導(dǎo)作用，流動為層流，這一薄層稱為粘性底層，其之外的液流為紊流內(nèi)核。粘性底層厚度：三、紊流時沿程阻力系數(shù)的確定（Re>2300時）紊流：某一雷諾數(shù)：某一雷諾數(shù)：某一臨界雷諾數(shù)：某一臨界雷諾數(shù)第4章-水頭損失課件粘性底層厚度：——運動粘性系數(shù)——沿程阻力系數(shù)——雷諾數(shù)——斷面平均流速粘性底層厚度：——運動粘性系數(shù)當(dāng)：

粗糙區(qū)淹沒在黏性底層中，紊流內(nèi)核與管壁被黏性底層隔開，粗糙度對紊流內(nèi)核基本沒有影響，水流類似于在光滑的管壁流動，稱為“水力光滑管區(qū)”。當(dāng)：

粗糙突出度伸入到紊流流核，稱為漩渦的策源地，加劇紊流的脈動作用，水頭損失較大，稱為“水力粗糙管區(qū)”。當(dāng)：

“光滑管區(qū)”與“水力粗糙管區(qū)”的過渡區(qū)。當(dāng)：粗糙區(qū)淹沒在黏性底層中，紊流內(nèi)核與管壁被黏性底層柯列勃洛克公式：式中：——絕對粗糙度——沿程阻力系數(shù)——管徑——雷諾數(shù)柯列勃洛克公式：式中：——絕對粗糙度四、尼古拉茲實驗四、尼古拉茲實驗1、層流區(qū)（Re<2300）

此時管道管壁相對粗糙度對沿程損失系數(shù)沒有影響，只與Re有關(guān)。這時的計算公式為：2、過渡區(qū)（層流與紊流）（2300<Re<4000）現(xiàn)在人們研究較少，沒有計算公式，但這區(qū)域范圍較窄。結(jié)論：管道的流動可以分為這五個區(qū)域：1、層流區(qū)（Re<2300）2、過渡區(qū)（層流與紊流）（230

此時沿程阻力系數(shù)與相對粗糙度無關(guān)，只與雷諾數(shù)Re有關(guān)，的計算使用經(jīng)驗公式（布拉休斯公式）：3、紊流光滑管區(qū)[4000<Re<26.98]4、紊流粗糙管的過渡區(qū)[26.98<Re<4160]

該區(qū)復(fù)雜沒有人提出成熟的計算公式，一般采用柯列勃洛克公式。此時沿程阻力系數(shù)與相對粗糙度無關(guān)，只與雷諾數(shù)Re有關(guān)5、紊流區(qū)粗糙管區(qū)[Re>4160]

此時隨著雷諾數(shù)的增大，沿程水頭損失系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)，只與相對粗糙度有關(guān)。該區(qū)水頭損失只與流速平方成正比，又稱阻力平方區(qū)，沿程阻力系數(shù)計算公式也可用柯列勃洛克公式?？偨Y(jié)：實際水力計算中1、圓管層流：2、圓管紊流：5、紊流區(qū)粗糙管區(qū)[Re>4160]五、工業(yè)管道試驗五、工業(yè)管道試驗六、經(jīng)驗公式1、舍維列夫公式：過渡區(qū)（）：阻力平方區(qū)（）：六、經(jīng)驗公式1、舍維列夫公式：過渡區(qū)（）2、謝才公式：達西公式為：變?yōu)椋簽橹x才系數(shù)2、謝才公式：達西公式為：變?yōu)椋簽橹x才系數(shù)謝才系數(shù)的確定：曼寧公式：——粗糙系數(shù)——水力半徑巴甫洛夫斯基公式：謝才系數(shù)的確定：曼寧公式：——粗糙系數(shù)巴甫洛夫斯基公式：設(shè)有一恒定有壓均勻管流。已知管徑d＝200mm，絕對粗糙度△＝0.2mm，水的運動粘度,流量Q＝5L/s.試求管流的沿程阻力系數(shù)值和每米管長的沿程損失。例：設(shè)有一恒定有壓均勻管流。已知管徑d＝200mm，絕對粗糙度△解：首先判別流態(tài)雷諾數(shù)Re=21333——紊流在紊流流態(tài)的哪個區(qū)？——紊流光滑區(qū)用布拉休斯公式計算解：首先判別流態(tài)雷諾數(shù)Re=21333——紊流在紊流流態(tài)的4.5局部水頭損失水頭損失沿程水頭損失局部水頭損失：紊流水頭損失沿程紊流水頭損失沿程層流水頭損失4.5局部水頭損失水頭損失沿程水頭損失局部水頭損失：紊流進口突然放大突然縮小彎管閘門進口突然放大突然縮小彎管閘門層流段邊界層：紊流段層流段邊界層：紊流段邊界層分離：邊界層分離：擾流阻力：——擾流阻力系數(shù)——迎水面面積擾流阻力：——擾流阻力系數(shù)圓管液流突然擴大的局部水頭損失管徑d1增至d2的圓管：基準面圓管液流突然擴大的局部水頭損失管徑d1增至d2的圓管：基準面圓管突然擴大的局部水頭損失：圓管突然擴大的局部水頭損失：液流流入斷面很大的容器或流入大氣：通用公式：——下游流速液流流入斷面很大的容器或流入大氣：通用公式：——下游流速管道配件的局部水頭損失1、管路突然縮小2、漸擴管，管道配件的局部水頭損失1、管路突然縮小2、漸擴管，3、彎管——彎管直徑——彎管管軸曲率半徑——彎管中心角4、折管——折角3、彎管——彎管直徑4、折管——折角4、管路進口圓角進口：直角進口：內(nèi)插進口：5、管路配件局部阻力系數(shù)見課本表4-24、管路進口圓角進口：5、管路配件局部阻力系數(shù)見課本表4三、水頭損失的疊加三、水頭損失的疊加水從以水箱經(jīng)兩段水管流入另一水箱，水箱尺寸很大，箱內(nèi)水位恒定。例：計算沿程及局部水頭損失，試求水流過管道的流量。水從以水箱經(jīng)兩段水管流入另一水箱，水箱尺寸很大，箱內(nèi)水位恒定解：對1-1,2-2,0-0建立伯努利方程，略去箱中流速。管路突然縮?。汗苈吠蝗粩U大：管路突然擴大：解：對1-1,2-2,0-0建立伯努利方程，略去箱中流速。管第4章-水頭損失課件水從封閉容器A徑直徑d＝25mm，長度L＝10m管道流入容器B，容器A水面上的相對壓強為2個大氣壓，局部阻力系數(shù)

＝0.5。沿程阻力系數(shù)＝0.025。求通過的流量Q。

例：已知：水從封閉容器A徑直徑d＝25mm，長度L＝10m管道流入容器解：列容器A、B的伯努利方程，過流斷面為1-1,2-2。

設(shè)管道中流速為V解：列容器A、B的伯努利方程，過流斷面為1-1,2-2。

設(shè)有一串聯(lián)鑄鐵管路，d1=150mm，d2=125mm，d3=100mm，L1=25mL2=10m，沿程阻力系數(shù)：λ1=0.030，λ2=0.032局部阻力系數(shù)：ζ1=0.1，ζ2=0.15，ζ3=0.1，ζ4=2.0問：①通過Q=25L/s時，需要H為多少？②若水頭H不變，但不計損失，則流量將變成多少？例：有一串聯(lián)鑄鐵管路，d1=150mm，d2=125mm，d3=解：①對1-1、3-3列能量方程，設(shè)V1=0解：①對1-1、3-3列能量方程，設(shè)V1=0第4章-水頭損失課件②H=2.67m不變，但hw1-3=0，對1-1、3-3列能量方程：

②H=2.67m不變，但hw1-3=0，對1-1、3-3列能沿程水頭損失:固體壁沿流動方向不變，過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植疾蛔?因克服各流層之間產(chǎn)生的摩擦力而損失的能量稱為沿程水頭損失，用

表示，沿程水頭損失與液流長度成正比。局部水頭損失:固體壁局部區(qū)段急劇變化，使液體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流速分布沿程發(fā)生急劇變化而形成局部阻力，因克服阻力而引起的能量損失稱為局部水頭損失，用

表示。第四章水頭損失沿程水頭損失:固體壁沿流動方向不變，過水?dāng)嗝嫔狭魉俜植疾蛔?4.2層流和紊流的兩種形態(tài)雷諾試驗

試驗發(fā)現(xiàn)：流速小時，水頭損失與流速呈正比關(guān)系；流速大時，水頭損失與流速的平方近似成正比。1883年英國物理學(xué)家雷諾（O﹒Reynolds），通過試驗率先發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是因為液流運動存在著內(nèi)部流動結(jié)構(gòu)完全不同的兩種形態(tài)。4.2層流和紊流的兩種形態(tài)雷諾試驗試驗發(fā)現(xiàn)：流速小時，水雷諾：O.OsborneReynolds(1842～1912)

英國力學(xué)家、物理學(xué)家和工程師，杰出實驗科學(xué)家

1867年-劍橋大學(xué)王后學(xué)院畢業(yè)

1868年-曼徹斯特歐文學(xué)院工程學(xué)教授

1877年-皇家學(xué)會會員

1888年-獲皇家勛章

1905年-因健康原因退休雷諾：O.OsborneReynolds(1842～19

雷諾興趣廣泛，一生著述很多，近70篇論文都有很深遠的影響。論文內(nèi)容包括

力學(xué)熱力學(xué)電學(xué)航空學(xué)蒸汽機特性等雷諾興趣廣泛，一生著述很多，近70篇論文都有很深遠的

雷諾實驗

雷諾試驗裝置

顏色水hfl雷諾實驗雷諾試驗裝置顏色水hfl顏色水hfl打開下游閥門，保持水箱水位穩(wěn)定顏色水hfl打開下游閥門，保持水箱水位穩(wěn)定顏色水hfl再打開顏色水開關(guān)，則紅色水流入管道層流：紅色水液層有條不紊地運動，紅色水和管道中液體水相互不混摻顏色水hfl再打開顏色水開關(guān)，則紅色水流入管道層流：紅色水液顏色水hfl下游閥門再打開一點，管道中流速增大

紅色水開始顫動并彎曲，出現(xiàn)波形輪廓顏色水hfl下游閥門再打開一點，管道中流速增大紅色水開始顫

紅顏色水射出后，完全破裂，形成漩渦，擴散至全管，使管中水流變成紅色水。這一現(xiàn)象表明：液體質(zhì)點運動中會形成渦體，各渦體相互混摻。顏色水hfl

下游閥門再打開一點，管中流速繼續(xù)增大紅顏色水射出后，完全破裂，形成漩渦，擴散至全管，使管顏色水hfl層流：各流層的液體質(zhì)點有條不紊運動，相互之間互不混雜。

顏色水hfl層流：各流層的液體質(zhì)點有條不紊運動，顏色水hfl紊流：各流層的液體質(zhì)點形成渦體，在流動過程中，互相混雜。

顏色水hfl紊流：各流層的液體質(zhì)點形成渦體，試驗結(jié)果：

如果試驗以相反程序進行，而當(dāng)管內(nèi)水流已經(jīng)處于紊流狀態(tài)，逐漸關(guān)小閥門C，當(dāng)管內(nèi)流速降至下臨界流速Vc時，有色液體恢復(fù)為界限分明的直線流速，即水流內(nèi)紊流變?yōu)閷恿?。流動形態(tài)轉(zhuǎn)變時，水流的斷面平均流速為臨界流速。

層流→紊流→上臨界流速Vc′紊流→層流→下臨界流速VcVc<Vc′

實驗表明：在不同的溫度下，Vc穩(wěn)定，而Vc′易受干擾，不穩(wěn)定。試驗結(jié)果：如果試驗以相反程序進行，而當(dāng)管內(nèi)水流已經(jīng)處試驗結(jié)果：沿程水頭損失與流速的關(guān)系

試驗結(jié)果：沿程水頭損失與流速的關(guān)系cd段：流速較小，屬于層流，實驗得知，水頭損失與流速的一次方成比例。ab段：流速較大，屬于紊流，水頭損失大概與流速的平方成比例。bce段：流速屬于層流與紊流的過渡區(qū)。cd段：流速較小，屬于層流，實驗得知，水頭損失與流速的一次方層流、紊流的判別標(biāo)準

臨界流速隨著管徑d（邊界條件）、運動粘性系數(shù)而變化：——臨界雷諾數(shù)

層流、紊流的判別標(biāo)準臨界流速隨著管徑d（邊界條件）、運動粘雷諾選用反映水流強度（斷面平均流速V）、邊界條件（管徑d）和液體的粘滯特性（運動粘滯系數(shù)）的三個物理量組成無量綱的綜合指標(biāo)——雷諾數(shù)Re，來判別圓管液流的流態(tài)。雷諾選用反映水流強度（斷面平均流速V）、邊界條件（管1、對圓管：（實驗結(jié)論）層流出現(xiàn)條件：顯然（紊流）：

1、對圓管：（實驗結(jié)論）層流出現(xiàn)條件：顯然（紊流）：2、對于非圓管，雷諾數(shù)中的d（邊界條件）應(yīng)用另一表征水流過水?dāng)嗝娴奶卣鏖L度R（水力半徑）。（層流）

（紊流）

2、對于非圓管，雷諾數(shù)中的d（邊界條件）應(yīng)用另一表征水流過水（有壓圓管——充滿液體）:

——過水?dāng)嗝婷娣e——是固體壁與水流接觸的周長，稱為濕周（有壓圓管——充滿液體）:——過水?dāng)嗝婷娣e——是固體壁與水例：

矩形斷面的排水溝，水深h=15cm、底寬b=20cm、流速v=0.15m/s，水溫15℃，試判斷水流形態(tài)。例：矩形斷面的排水溝，水深h=15cm、底寬b=（當(dāng)t=15℃，=1.139×10-6m2/s）解：其雷諾數(shù)計算公式為或用經(jīng)驗公式：為紊流（當(dāng)t=15℃，=1.139×10-6m2/s）解：其4.3恒定均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系

均勻流時，沿程各過水?dāng)嗝嫘螤?、大小、斷面平均流速都不變，水頭損失只有沿程水頭損失。其產(chǎn)生的原因由于內(nèi)摩擦力做功而引起的?；鶞拭?.3恒定均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系均勻流的基本方程:均勻流的基本方程:圓管均勻流：半徑r0為處的圓管，r0的切應(yīng)力為：分布規(guī)律是線性分布，管軸處（r=0）的切應(yīng)力為零。

圓管均勻流：半徑r0為處的圓管，r0的切應(yīng)力為：分布規(guī)律是線4.4沿程水頭損失一、達西(H.Darcy)公式

實驗證明，均勻流管壁切應(yīng)力與斷面平均流速、管徑、液體密度、液體粘度、絕對粗糙度有關(guān)系。絕對粗糙度：粗糙突出的平均高度，單位m據(jù)量綱分析法：4.4沿程水頭損失一、達西(H.Darcy)公式定義：由均勻流基本方程：得到：圓管：定義：由均勻流基本方程：得到：圓管：定義：達西公式：定義：達西公式：二、層流時沿程阻力系數(shù)的確定摩阻流速：二、層流時沿程阻力系數(shù)的確定摩阻流速：圓管層流液層間的切應(yīng)力：圓管某點：圓管層流液層間的切應(yīng)力：圓管某點：第4章-水頭損失課件斷面平均流速：

斷面平均流速：第4章-水頭損失課件第4章-水頭損失課件三、紊流時沿程阻力系數(shù)的確定（Re>2300時）

紊流管壁附近液層由于管壁的作用，流速梯度很大，黏滯力起主導(dǎo)作用，流動為層流，這一薄層稱為粘性底層，其之外的液流為紊流內(nèi)核。粘性底層厚度：三、紊流時沿程阻力系數(shù)的確定（Re>2300時）紊流：某一雷諾數(shù)：某一雷諾數(shù)：某一臨界雷諾數(shù)：某一臨界雷諾數(shù)第4章-水頭損失課件粘性底層厚度：——運動粘性系數(shù)——沿程阻力系數(shù)——雷諾數(shù)——斷面平均流速粘性底層厚度：——運動粘性系數(shù)當(dāng)：

粗糙區(qū)淹沒在黏性底層中，紊流內(nèi)核與管壁被黏性底層隔開，粗糙度對紊流內(nèi)核基本沒有影響，水流類似于在光滑的管壁流動，稱為“水力光滑管區(qū)”。當(dāng)：

粗糙突出度伸入到紊流流核，稱為漩渦的策源地，加劇紊流的脈動作用，水頭損失較大，稱為“水力粗糙管區(qū)”。當(dāng)：

“光滑管區(qū)”與“水力粗糙管區(qū)”的過渡區(qū)。當(dāng)：粗糙區(qū)淹沒在黏性底層中，紊流內(nèi)核與管壁被黏性底層柯列勃洛克公式：式中：——絕對粗糙度——沿程阻力系數(shù)——管徑——雷諾數(shù)柯列勃洛克公式：式中：——絕對粗糙度四、尼古拉茲實驗四、尼古拉茲實驗1、層流區(qū)（Re<2300）

此時管道管壁相對粗糙度對沿程損失系數(shù)沒有影響，只與Re有關(guān)。這時的計算公式為：2、過渡區(qū)（層流與紊流）（2300<Re<4000）現(xiàn)在人們研究較少，沒有計算公式，但這區(qū)域范圍較窄。結(jié)論：管道的流動可以分為這五個區(qū)域：1、層流區(qū)（Re<2300）2、過渡區(qū)（層流與紊流）（230

此時沿程阻力系數(shù)與相對粗糙度無關(guān)，只與雷諾數(shù)Re有關(guān)，的計算使用經(jīng)驗公式（布拉休斯公式）：3、紊流光滑管區(qū)[4000<Re<26.98]4、紊流粗糙管的過渡區(qū)[26.98<Re<4160]

該區(qū)復(fù)雜沒有人提出成熟的計算公式，一般采用柯列勃洛克公式。此時沿程阻力系數(shù)與相對粗糙度無關(guān)，只與雷諾數(shù)Re有關(guān)5、紊流區(qū)粗糙管區(qū)[Re>4160]

此時隨著雷諾數(shù)的增大，沿程水頭損失系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)，只與相對粗糙度有關(guān)。該區(qū)水頭損失只與流速平方成正比，又稱阻力平方區(qū)，沿程阻力系數(shù)計算公式也可用柯列勃洛克公式?？偨Y(jié)：實際水力計算中1、圓管層流：2、圓管紊流：5、紊流區(qū)粗糙管區(qū)[Re>4160]五、工業(yè)管道試驗五、工業(yè)管道試驗六、經(jīng)驗公式1、舍維列夫公式：過渡區(qū)（）：阻力平方區(qū)（）：六、經(jīng)驗公式1、舍維列夫公式：過渡區(qū)（）2、謝才公式：達西公式為：變?yōu)椋簽橹x才系數(shù)2、謝才公式：達西公式為：變?yōu)椋簽橹x才系數(shù)謝才系數(shù)的確定：曼寧公式：——粗糙系數(shù)——水力半徑巴甫洛夫斯基公式：謝才系數(shù)的確定：曼寧公式：——粗糙系數(shù)巴甫洛夫斯基公式：設(shè)有一恒定有壓均勻管流。已知管徑d＝200mm，絕對粗糙度△＝0.2mm，水的運動粘度,流量Q＝5L/s.試求管流的沿程阻力系數(shù)值和每米管長的沿程損失。例：設(shè)有一恒定有壓均勻管流。已知管徑d＝200mm，絕對粗糙度△解：首先判別流態(tài)雷諾數(shù)Re=21333——紊流在紊流流態(tài)的哪個區(qū)？——紊流光滑區(qū)用布拉休斯公式計算解：首先判別流態(tài)雷諾數(shù)Re=21333——紊流在紊流流態(tài)的4.5局部水頭損失水頭損失沿程水頭損失局部水頭損失：紊流水頭損失沿程紊流水頭損失沿程層流水頭損失4.5局部水頭損失水頭損失沿程水頭損失局部水頭損失：紊流進口突然放大突然縮小彎管閘門進口突然放大突然縮小彎管閘門層流段邊界層：紊流段層流段邊界層：紊流段邊界層分離：邊界層分離：擾流阻力：——擾流阻力系數(shù)——迎水面面積擾流阻力：——擾流阻