阻力
2023年08月10日 12:13:19
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黏滞性和湍流都对水流运动产生阻力,边界称为过渡粗糙面，或湍流为过渡粗糙区。
尼古拉兹通过对人工粗糙管道进行实测，并结合混合长度理论，推导出湍流光滑区和粗糙区的经验公式。但人工粗糙与实际工业管道的粗糙形式有很大的差异。 工业管道出于工业加工的缘故，不可能制造出粗糙度一致的管道。壁面的粗糙部分，从微观上讲，高低不一。因此没有明显的光滑区，或者光滑区的跨越范围很窄，无法进行对比。但进入湍流粗糙区，无论是人工管道，还是工业管道，由于粗糙面暴露在湍流中，其水头损失的变化规律也是一致的。因此，在相同的情况下，可用人工管道的相对粗糙度来表示工业管道的相对粗糙度，即当量粗糙度。
当量粗糙度是用直径相同，在湍流粗糙区相同的人工管道的粗糙度，来定义该工业管道的粗糙度，列出了常用工业管道的当量粗糙度。
常用工业管，管道材料；管道材料乙姆；新铸铁管；铅管、铜涂沥青铸铁管旧粗铁管、玻璃管镀锌钢管、混凝土管。
但尼古拉兹摩擦系数在湍流过渡区是不适用的。工业管道湍流过渡区，工业管道的当量粗糙度适用范围广，并且与工业管道实验结果符合良好，在工程中得到了广泛应，同一个管道边界的粗糙度，当水流强度不同，相应的黏滞层厚度也不同。这就构成湍流的三个不同流区的运动。所以在湍流状态计算沿程水头损失流处于哪一个流体的局部阻。
局部阻力产生的原因。 流体流经管件时，均匀流动受到破坏，流速的内摩擦力增大阻力和比较集中的能量损失方向或分布发生变化，出现漩涡，内摩擦力增大，形成局部阻力和比较集中的能量损失。
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