管流与明渠层流的总流机械能方程及机械能损失计算

摘要

管流与明渠流同属流体力学中的内流,其总流机械能方程在水力学中称为能量方程.曾直接从黏性不可压缩流体运动的控制方程出发,经过推导,分别得到了管流及明渠流的总流机械能方程,在此基础上,将管流及明渠流在层流条件下的总流机械能方程进行了统一,并分别计算了管流(圆管、不同长短半轴比的椭圆管、不宽深比的矩形管)及明渠(不同宽深比明渠)在层流条件下的机械能损失系数.结果表明,在同一雷诺数条件下,圆管层流的机械能损失系数比椭圆管层流及较大宽深比的矩形明渠层流的机械能损失系数要小.