我们在讨论
层流和湍流
，
雷诺实验
，管道内摩擦损失以及由于管道摩擦而造成的水头损失的表达式在我们最近的文章中，流体力学的主题。
现在，在流体力学这门课中，我们将借助这篇文章来求出用剪应力表示的摩擦系数的表达式。
用剪应力表示摩擦系数
这里我们要用剪应力来表示摩擦系数。
让我们考虑如下图所示，流体以稳定的流动通过一个均匀的水平管道。
现在我们假设管道有两个部分，即第1-1节和第2-2节。
让我们考虑下列各项来推导用剪应力表示的摩擦系数所需的表达式。
P
1
=第1-1段的压力强度
V
1
= 1-1段的流速
P
2
=第2-2段压力强度
V
2
=第2-2段的流速
L =截面1-1与截面2-2之间的管道长度
h
f
由于摩擦而造成的水头损失
d =管道直径
A =管道面积= (П /4) x d
2
τ
0
=剪切应力
F
1
=剪应力产生的力(τ
0
）
F
1
=τ
0
x П d x L
现在我们将在第1-1节和第2-2节之间应用伯努利方程。
因为,
管道是水平的，因此是Z
1
Z =
2
均匀管在两段的直径相同，因此，V
1
= V
2
在哪里
h
f
是达西-维斯巴赫方程，该方程通常用于确定由于管道摩擦造成的水头损失。
现在我们把平衡力的方程写在这里
P1A - P2A - F1＝０
(P1- P2) = F1
(P1- P2A =剪应力引起的力(τ0）
(P1- P2(П /4) x d2=τ0x П d x L
(P1- P2= 4 τ0x L / d
现在我们使(P)的表达式相等1- P2)，我们将得到如下方程，如这里所述。
上式为摩擦系数用剪应力表示的表达式。
我们将进一步推导湍流中剪切应力的表达式在我们下一篇文章的帮助下，流体力学的主题。
你有什么建议吗?请在评论框中留言。
参考:
流体力学，R. K. Bansal著
图片由:谷歌
也读
没有评论:
发布评论