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简答题管壁粗糙度对摩擦系数有何影响？
  • 摩擦系数不但与流动情况有关，还与管子壁面的粗糙情况密切相关。在化工厂中将玻璃管、黄铜管、塑料管等列为光滑管，把铸铁管、钢管等列为粗糙管。同一种管子其表面粗糙程度还随使用年限、腐蚀及结垢等情况而变。
    管壁粗糙度可分别用绝对粗糙度和相对粗糙度来表示。绝对粗糙度是指管壁凸出部分的平均高度，以符号ε表示。工业管子的绝对粗糙度可从有关资料查得。相对粗糙度是指绝对粗糙度与管子内径之比，即ε/d。相对粗糙度考虑了直径的影响，因此用它来反映粗糙情况对摩擦系数的影响就比较全面。
    流体作滞流流动时，管壁上凹凸不平的地方被平行流动的流体层掩盖，流体质点不会碰撞壁面上突出部分，与流过光滑管无异，所以滞流时摩擦系数与粗糙程度无关。当流体作湍流动时，若滞流内层厚度δb大于绝对粗糙度ε，管壁上突出部分埋在作直线运动的滞流内层内，与滞流流动时情况相同。若滞流内层厚度小于绝对粗糙度，管壁突出部分伸到滞流内层外侧而进入湍流区，于是流体质点与突出部分发生碰撞，使湍流程度加剧，雷诺准数值越大。滞流内层越薄，这种现象越严重。

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