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文檔簡介
流體連續(xù)介質(zhì)模里:可以認(rèn)為流體內(nèi)得每一點(diǎn)都被確定群流體質(zhì)點(diǎn)所占據(jù),其中并無間隙,于就是流體得任一物理參數(shù)(》都可以表示為空間出標(biāo)
跟時(shí)間得連續(xù)函數(shù)C,而且就是連續(xù)可微函數(shù),這就就是流體連續(xù)介順假說,即流體連線介質(zhì)模型.
流體得力學(xué)特性
流動(dòng)性:流體沒彳i固定得形狀,其形狀取決于限制它將固體邊界,流體在受到很小得切應(yīng)力時(shí),就要發(fā)生連續(xù)得變形,直到切應(yīng)力
消失為止.
2,可壓縮性:流體不僅形狀容易發(fā)生攵化,而且在壓力作用下體積也會(huì)發(fā)生變化.
粘滯性:流體在受到外部剪切力作用發(fā)生連續(xù)變形,即流動(dòng)得過程中,其內(nèi)部相應(yīng)要發(fā)生對(duì)變形得抵抗,并以內(nèi)擘擦得形式表現(xiàn)出
來,運(yùn)動(dòng)一單停止,內(nèi)摩擦即消失.
牛的剪切定律:湎體層之間單位面積得內(nèi)摩擦力與流體變形速率(速度梯度)成正比<)
無滑移條件:流體與固體3J面之間不存在相對(duì)滑動(dòng),即固體壁面上得流體速度與固體壁面速度相同,在靜止得固體壁面上,流體速組為考.
理想流體:及粘度<)得流體,或稱為無整流體
衣面張力:對(duì)于與氣體接觸得液體表面,由r衣面兩側(cè)分子引力作用得不平的,會(huì)就是液體衣面處r張緊狀態(tài),即液體衣面承受布拉伸力,液體衣
面承受得這種代伸力稱為表面張力,
表面張力系牧:液體表面單位長改而體找I.得拄仲力稱為表面張力系數(shù).通常用用暗字母。表示.單位()
毛細(xì)現(xiàn)象:如果將區(qū)他很小得兩只破璃管分別插入水與水銀中,管內(nèi)外得液位將有明顯得高度差,這種現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)般,毛細(xì)現(xiàn)象就是由液體對(duì)
冏體表面用潤濕效應(yīng)與液體表面張力所決定得一種現(xiàn)象.
毛細(xì)現(xiàn)象液面上升離度()
牛頓流體:有?大類液體.他們?cè)谄叫袑訝盍鲃?dòng)條件下,其切應(yīng)力<>與速度梯度<>衣觀山觀性關(guān)系.這類流體被移為牛頓型流體.初稱牛頓流
體,
描述流體運(yùn)動(dòng)得兩種方法
1.拉格朗H法:通過研究流體場中單個(gè)成點(diǎn)科運(yùn)動(dòng)規(guī)律,進(jìn)而研究流體得整體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這一種方法稱為拉格朝H法
2,歐拉法:通過研究流體場中某?空間點(diǎn)得流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,進(jìn)而研究流體得整體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這?種方法稱為歐拉法
跡緩:流體質(zhì)點(diǎn)解運(yùn)動(dòng)軌跡級(jí)曲規(guī)稱為刎
流城:流線就是任意時(shí)刻流場中存在得一條曲線,該曲線上流體筋點(diǎn)得速度方向與其所在W處曲線得切戰(zhàn)方向一致,
流戰(zhàn)有性質(zhì)
除了速度為零或者無窮人存特殊點(diǎn).外,經(jīng)過空間一點(diǎn)只有一條流戰(zhàn),即流姓不能相交,因?yàn)槊恳粫r(shí)刻空間點(diǎn)只健被一個(gè)質(zhì)點(diǎn)所占據(jù),
只有一個(gè)速度方向.
2,流場中每一點(diǎn)都有激戰(zhàn)通過,所有激戰(zhàn)形成流統(tǒng)諾,
3,旅線將形狀與位置K1時(shí)間用變化.但穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)流紋得形狀與位置不隨時(shí)何而變化.
流線與邊線得區(qū)別:流線與邊線就是兩個(gè)不同得藏念.流線就是同一時(shí)刻不同質(zhì)力,構(gòu)成得一條流體線,選線則就是同一成點(diǎn)在不同時(shí)刻經(jīng)過得空間
點(diǎn)所構(gòu)成得軌跡稅,但就是柩態(tài)流動(dòng)條件下,流稅馬進(jìn)線就是史今得.
H角坐標(biāo)系中得流戰(zhàn)微分方程:()
流竹得定義,在流場中做一條不與流線重合褥封閉曲線,則通過此曲線得所有流線將構(gòu)成一個(gè)管狀曲面.該管狀曲面就稱為流管。
流管得性加:根據(jù)流線不能相交得性質(zhì).直管灰面不可能行流體穿過.火次.與流線相類似.流管得形狀?股就是的時(shí)間而變化得.單穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí).
流皆得形狀就是硝定得,工程實(shí)際中管道就是流管得特例,此時(shí)得流管表面即為管道內(nèi)壁雨.
流體區(qū)別于剛體運(yùn)動(dòng)得特點(diǎn):流體運(yùn)動(dòng)時(shí),除了想剛體那樣有平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)外,同時(shí)還有連族不斷得變形,包括拉伸與剪切變的.而且的于變形連埃
不斷.其變形也不能像囿體那樣用變形仄御大小來度5L而必須用變形速率(單位時(shí)間得變形員)來度顯.
修元流體踐行戰(zhàn)變形速率:冷位時(shí)間內(nèi)線段L得相對(duì)伸長率,
微元流體跳得轉(zhuǎn)動(dòng)速率:流體微元觀段在某?個(gè)平面內(nèi)單位時(shí)間所轉(zhuǎn)動(dòng)知角度,即線段在該平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)得角速度,并約定在右手法則坐標(biāo)系下,逆
時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)得角速度為正.
跟元流體團(tuán)得轉(zhuǎn)動(dòng)速率;徵元流體團(tuán)在某?平面內(nèi)用轉(zhuǎn)動(dòng)速率為該平面內(nèi)兩正交微元流體度各自轉(zhuǎn)動(dòng)用速度得平均值.
澈元流體團(tuán)得剪切變形速率;微元流體團(tuán)得躬切變也速率定義為平面內(nèi)兩正交澈元流體戲夾角對(duì)時(shí)間得變化率,
微元液體團(tuán)用體枳影脹速率不可壓縮猶體用在軟性方程;微元流體歸次體枳修聯(lián)速率定義為單位對(duì)何金無施體⑷汨體枳膨脹率.
右加流動(dòng):若流場中QHO.則()三個(gè)分量中只要有一個(gè)不為事,則稱該流場中得流動(dòng)為育族流動(dòng).又稱為旋渦流動(dòng).
無旋流動(dòng):若流場中得潛盤處處為零,即流場中處處有()則該流場內(nèi)闿流動(dòng)稱為無旋流動(dòng),
強(qiáng)制渦,自由渦就是兩種典型得平而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).
強(qiáng)制渦御特點(diǎn):流場內(nèi)各點(diǎn)具有相同得角速收<).任意半徑<)處流體得切向速度(>
自由潤得特點(diǎn):流場內(nèi)各點(diǎn)單位楨業(yè)流體具有能狀相同,半徑處流體得切向速度()
其中()為君數(shù).
型力流動(dòng):流體因兔力自發(fā)產(chǎn)生得流動(dòng).
壓差流動(dòng):棄流體自身壓力型做功產(chǎn)生得流動(dòng),
剪切流動(dòng)或麻擦流動(dòng):僅對(duì)流體衣面施加剪切力使流體獲得動(dòng)能所產(chǎn)生得流動(dòng),
層流流動(dòng)得速度分布:層彼時(shí),各流體層之間儀奇分子動(dòng)量擴(kuò)散產(chǎn)生得相互作用,明管中期速度分布成拋物線形.
洲流流動(dòng)得速度分布:洲通時(shí).流體用大尺度用隨機(jī)脈動(dòng)使流體間將相互混合大為增強(qiáng).《速度分布趨于留臺(tái)形.即管壁附近速衣梯度很大,而中
心區(qū)速度分布平緩,這意味蓿湍流時(shí)流體與管壁卑擦力顯著增加.
湍沛邦度,
對(duì)于湍流流動(dòng),除分子熱運(yùn)動(dòng)外,同厝還存在流體微團(tuán)在各個(gè)方向得曲機(jī)味動(dòng),因此沿漬動(dòng)方向得切應(yīng)力()由這兩種運(yùn)動(dòng)為橫向動(dòng)錄拉救所
產(chǎn)生。
膿動(dòng)速度各頊同性.
流動(dòng)邊界:一般折流場中得相界面,包括氣一-液邊界,液--液邊界與流一-固邊界.
固壁邊界對(duì)流動(dòng)得影響:I、影響流體流刃路徑;2、對(duì)流體流動(dòng)產(chǎn)生流動(dòng)阻力。
定性尺寸:在流動(dòng)力學(xué)中反映流場邊界兒何形狀,影響得特征尺寸稱為定性尺寸(用L泛指).
定性速度,反映湎場運(yùn)動(dòng)速度影響褥特價(jià)速度稱為定性速度(用V泛指).
根據(jù)流場定性速度V.定型尺寸L以及流場幾何尺度得不同,固壁邊界對(duì)流場得影響范慣就是不同解,由此可將流動(dòng)問題分為兩種類中:-:固壁邊
界影響要傳遞到整個(gè)流場二:陽壁邊界影響僅局限于壁面附近.
網(wǎng)管中褥流動(dòng):當(dāng)流體以均勻速度()(與平均速度相等)進(jìn)入管口后,收管壁摩擦彰響,流體首先在近壁區(qū)建立速度梯度,近里區(qū)速度分布發(fā)生
變化,隨齊流動(dòng)向前發(fā)展,管壁得影響邃漸傳遞列管中心.遍及整個(gè)管道赦面.此后速度寸布形態(tài)不再改變,
進(jìn)口區(qū):通常將管壁影響達(dá)到背中心之前得洗動(dòng)區(qū)稱為進(jìn)口區(qū)
發(fā)展中流動(dòng)r進(jìn)口區(qū)得流動(dòng)稱為發(fā)展中流動(dòng)
從分發(fā)展區(qū):進(jìn)口區(qū)之后得流動(dòng)區(qū)稱為充分發(fā)展區(qū)
充分發(fā)展得流動(dòng):充分發(fā)展區(qū)對(duì)應(yīng)用流動(dòng)
進(jìn)口區(qū)萬充分發(fā)假區(qū)符流動(dòng)行為是弁:進(jìn)口區(qū)流動(dòng)就處二維得?而無力發(fā)網(wǎng)區(qū)就處維得.
管內(nèi)流動(dòng)出諾數(shù):()
曳力;流體流動(dòng)過程中沿流動(dòng)方向作用于固體壁面得總力稱為戔力。
流動(dòng)IH力:固體壁面在流動(dòng)方向?qū)α黧w行反作用力稱為流動(dòng)阻力,
()
形狀用力:形狀用力()就是應(yīng)體壁而上正樂力分布不均勻所產(chǎn)生得,又稱為樂差用力.
摩擦用力:摩擦用力()就是固體壁面上正壓力分布不均勻所產(chǎn)生得.
原型管道得阻力系數(shù):
順量力:因須信力場作用產(chǎn)生得力,用于非接期力或者成為遠(yuǎn)程力.
表而力:流體表面受到與之接觸得流體或存周體壁面得作用力.稱為近程力.
附加止應(yīng)力():反映粘性運(yùn)動(dòng)流體得線更形產(chǎn)生得表面力(法向)。
切應(yīng)力<>:反映黏性運(yùn)動(dòng)流體剪切變形產(chǎn)生得表面力(切向)
對(duì)于理想流體或若對(duì)于靜止流體,()C均為零
壓力P得大小與其表血取向就是無關(guān)褥.
靜止流場中任意一點(diǎn)處得壓力值與流體表面取向無關(guān)
壓力得方向總就是指向所取衣面(即沿表面外法設(shè)得負(fù)方向)
慣性坐標(biāo)系中任何物體處于部止得必要條件:作用在物體上用外力總與及外力矩與均為零
外力學(xué)基本方程:
質(zhì)量力指向壓力增加得方向
不可壓緡第止凍場中超量力有勢,所以其流體分界面必然就是等壓面與等勢面
流體密度只就是壓力得函數(shù)附流場稱為正壓流場
型力場靜止流體得壓力微分方程:
如果將坐標(biāo)原點(diǎn)置于自由液面,并令自由液而壓力等于大氣壓力,即給定邊界條件()則對(duì)式()積分為O
等壓面方程:z=c
對(duì)于連通管路或者容僻系統(tǒng)中得同一種靜止液體,在同一水平位置只有相同得壓力
承力場靜止液體之間得分界面就是等壓面
達(dá)朗貝爾原理:質(zhì)量為m得物體以加速康a運(yùn)動(dòng)時(shí)要受到加通度反方向得慣性力得作用,其愀性力為一ma,即單位防城慣性力為一u.旦忸性力與
物體所受到得其她外力構(gòu)成平衡力系,
系統(tǒng):系統(tǒng)就就是晌定不變得物施集合
捽制體:控制體就就是根搟需要所選擇附具有確定也置與形狀得流場空間
控制體得特點(diǎn):邊界形狀不變而內(nèi)部得質(zhì)量可變
通過一截面得跳盤流及取決「此鼓面上流體得法向速度
質(zhì)后通量:於位面積得頗做流知()
偵量守恒方程:
槍態(tài)系統(tǒng)得質(zhì)后守恒方程:柩態(tài)流動(dòng)時(shí),控制體內(nèi)得總質(zhì)量與時(shí)間無關(guān).即()
動(dòng)量守恒方程:
流體能疥一般劃分為
I.儲(chǔ)存能:儲(chǔ)存能就是流體因物質(zhì)內(nèi)部做微觀運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)整體宏觀運(yùn)動(dòng)具有備施貴,包括?內(nèi)能,動(dòng)能,位能
2,遷移能:遷移健就是流體系統(tǒng)與外界經(jīng)行熱,功交換過程中傳遞得能城,包括熱IRQ或功能W
突擴(kuò)管得壓頭變化由兩部分構(gòu)成
1.渦流耗故使樂力下降<?jí)毫δ軗p失)
2.流通面積擴(kuò)大使流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,導(dǎo)致壓頭升高.
突縮管壓力降由兩郃分構(gòu)成
1.因局制阻力損失產(chǎn)生得壓力降
2.因流通面積縮小C.流體壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能產(chǎn)生得壓力降
常見邊界條件:
1.固壁一一液體邊界()
2.液體——液體邊界()
3.氣體——液體邊界()
柩念:息味著整動(dòng)過程與時(shí)間無天
一推流動(dòng):流體只在一個(gè)坐標(biāo)方向上流動(dòng),旦流體速度得變化也只與一個(gè)空間坐標(biāo)有關(guān),
不可壓緡流體得得到棺態(tài)流動(dòng),流體速度沿流動(dòng)方向得變化必然為零,即()
由于流體速度沿流動(dòng)方向沒有變化褥流動(dòng)稱為充分發(fā)展得流動(dòng),因此,不可壓縮流體御一推流動(dòng)必然屬于充分發(fā)展得流動(dòng),
樂差流:也進(jìn)出口兩端得壓力差產(chǎn)生存流動(dòng)
剪切流:由于兩壁面得相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生得流動(dòng)
這兩種因素也可能同時(shí)存在,對(duì)于非水平平壁間得狹注流動(dòng),還將受到點(diǎn)力得彰響
狹繼流動(dòng)得邊界條件:<>
管內(nèi)得切應(yīng)力與速度分布:對(duì)下削管內(nèi)得流動(dòng),壁面速度為零,且由丁?對(duì)稱性,管中心找上速度怫度也必然為零,故邊界條件為《〉
網(wǎng)形食管內(nèi)流動(dòng)得邊界條件:
降服流動(dòng)就是靠!R力產(chǎn)生得,與管內(nèi)流動(dòng)與狹縫流動(dòng)相比,其特點(diǎn)就是:液燃得一便與大氣接觸,為典型得液一一氣邊界條件,由『液胰得一他與
大氣接觸,故沿流動(dòng)方向沒有壓力蘢。
液腰兩W1分別與固壁與大氣接觸,其邊界條件就是:()
不可樂爆流體得連續(xù)性方程:
速度得附度(體卷取率"M{。休積得沛體.整位時(shí)間內(nèi)得體和
對(duì)于不可壓縮流體沿力方向得?跑流動(dòng),其連續(xù)性方程為(>
體積力:體積力就是由于外力場得作用在微元體整個(gè)體積上所產(chǎn)生得力.乂稱沏體力或音所運(yùn)力.
衣面力:作用于流體表的得力.
動(dòng)量通用:單位時(shí)間單位面枳觸人輸出得動(dòng)瞅
動(dòng)量通疑=偵址通址-流體速度
質(zhì)fit流顯=質(zhì)顯通*?流通面積
斯托克斯三個(gè)假設(shè)?
I,應(yīng)力與變形速率成然性關(guān)系
2,應(yīng)力與變形速率得關(guān)系各項(xiàng)同性
3.靜止流場中.切應(yīng)力為事.各正應(yīng)力均等于靜壓力,即(0
正應(yīng)力與或變形率:流體正應(yīng)力由兩部分內(nèi)成:一部分就是流體靜壓力產(chǎn)生得正應(yīng)力:另一部分就是粘性流體運(yùn)動(dòng)變形產(chǎn)生褥正應(yīng)力(拉伸或壓縮
應(yīng)力),且僅與流體變形速率即(>
正應(yīng)力與靜壓力:精致條件下流體得正應(yīng)力數(shù)值上等于流體靜壓力p,且為止應(yīng)力為(0
p==
雖然運(yùn)動(dòng)流體得三個(gè)正應(yīng)力在數(shù)值上一般不等F壓力值,但她的得平均值總就是與靜壓力大小相等得
一維流動(dòng)就是.其流場中任一點(diǎn)得正應(yīng)力與靜止流體得情況一樣.郎等于流體靜壓產(chǎn)生用上應(yīng)力-P
N-S方程只就是用與牛恢流體
應(yīng)用條件
只適用于牛帕流體層流流動(dòng),湍流流動(dòng)必考
必考
平而流動(dòng)就是指整個(gè)漁場中流體速度都平行于某一半面.且液體各物理盤在于該平面垂直尋方向上沒有變化得流動(dòng)
流體運(yùn)動(dòng)區(qū)別于剛體運(yùn)動(dòng)得特點(diǎn);流體徽元團(tuán)在運(yùn)動(dòng)過程中除了有平移運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外,還仃連續(xù)不斷打得變形,包括踐變形與角變形,
有旋與無蚯:根據(jù)流體微元團(tuán)本身就是否加弱,流體運(yùn)動(dòng)可分為有旋流動(dòng)與無旋流動(dòng),如果流體微元團(tuán)得角速度W在流場中處處為零,加徐為無
族流動(dòng),否則為右旋流動(dòng).<0
對(duì)于自由渦,()顧流動(dòng)就是無旋得,對(duì)7速制渦,(0故流動(dòng)為有旋
線渝a線而a:就就是線段弓透過線段得法向速度將乘機(jī)
速度環(huán)加速改壞盤就就是封閉曲城上得切向速度<)沿封閉曲線褥枳分
等流函數(shù)戰(zhàn)為流踐
必考7-I3A
等勢線令速傻勢函數(shù)等于曲線簇就就是號(hào)班線
流網(wǎng)流戲與等勢找相交所抵成得表示流切特性得網(wǎng)戲稱為流網(wǎng)
必有eg7-3
理想流體繞固定圈柱體行流動(dòng)流動(dòng)可視為由X方向汨平行直我等流速與偶極流掙加而成
可見駐京處壓力最大P=l.在二十度就是p=().在上.下頂點(diǎn)處壓力最小.為負(fù)壓,p=-3
勢函數(shù)與流函數(shù)一流動(dòng)可視為由x方向件平行直線等速流,偶極流與順時(shí)針點(diǎn):就得無加合成
勺格努斯效應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)I用柱體平行流中要受到垂直于平行流動(dòng)方向上得作用力.類似條件下傳球體或擰其她物體也會(huì)受到這樣為力.
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)得研究方法:I加物實(shí)驗(yàn)2比擬實(shí)驗(yàn)3模型試驗(yàn)
流體相似包括:I幾何相似2運(yùn)動(dòng)相似3動(dòng)力相似
兒何相似:模型流動(dòng)得邊界形狀與原型相似.即任流場中模型與原型流動(dòng)邊界窗對(duì)應(yīng)邊要成一定比例.
運(yùn)動(dòng)相似:幾何相似得兩個(gè)流動(dòng)系統(tǒng)中用對(duì)應(yīng)流戲形狀也相似。
動(dòng)力相似:在兩個(gè)幾何相似.運(yùn)動(dòng)相似知運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中,對(duì)應(yīng)點(diǎn)處作用得相同性質(zhì)力F得方句相同大小成一定比例.
相似準(zhǔn)則就髭流動(dòng)相似均充分必要條件.建立相似準(zhǔn)則一般甫兩種途徑:
對(duì)于已有流動(dòng)微分方程描述褥何壯,可直按根據(jù)微分方程與相似條件導(dǎo)出相似準(zhǔn)則,對(duì)于it沒能建立微分得問期,只妾知遒彭響流動(dòng)過程得物理參
數(shù),則可通過員綱分析方法導(dǎo)出相似準(zhǔn)則.
雷諾數(shù)Re:雷諾數(shù)就是與液體性質(zhì)有關(guān)褥相似數(shù),表示慣性力與新性力之比,W(>
歐技數(shù)Eu;就是與壓力有關(guān)得相似數(shù).內(nèi)比也稱為壓力相似數(shù).表示樂力與慣性力之比.
佛魯譙數(shù)Fr:例令德數(shù)就是與電力付關(guān)得相似數(shù),亦稱為型力相W數(shù),表示慣性力與電力之比
流體力學(xué)中加攜木得物理僦有長度,旗量,時(shí)間,熱力學(xué)溫度
北綱與諧族理:只有此綱相同得物理量才能相加減,所以正確得物理關(guān)系式中各加與項(xiàng)存量綱必須就是相同得,等式兩邊雙量綱也必家就是相同處,
這就就是V綱與諧原理,
肽綱分許方法包括:瑞利方法與白金漢姆方法
白金漢婢法(pai定珅)域本原理:若某一物理過程需要幾個(gè)物理參數(shù)來描述.且這些物珂參數(shù)涉及r個(gè)基本殳綱,則此物珅過程可用n-r個(gè)無量綱
特征數(shù)來描述,這些無量綱特征數(shù)稱為pai項(xiàng).
模型應(yīng)與原型相似,這種模型稱為正太姆
臨界雷諾數(shù):從層流過渡到湍流所對(duì)應(yīng)斛雷諾數(shù)
影響條件:進(jìn)I」處得擾動(dòng),管道入LI得形狀.管鴕粗粒度笄因數(shù)
湍流逑度:用膿動(dòng)量得均方根值來反映湍流膿動(dòng)得演烈程度C
流體做湍流流動(dòng)時(shí),流體層之間除了存在切應(yīng)力之外,還存在新湍流肽動(dòng)引起得陽加切應(yīng)力(雷諾應(yīng)力)
普朗特混合長陵理論:湍流中流體為微團(tuán)得不規(guī)則運(yùn)動(dòng)與氣體分子得譽(yù)運(yùn)動(dòng)相似.因此.可借用分子運(yùn)動(dòng)論中建立黏性的力與速度梯度之向關(guān)系得
方法來研究湍流中宙法應(yīng)力與時(shí)均速度之間得關(guān)系。
肇面附近得湍源可分成近里黏性底層,過渡只,湍流核心區(qū)三個(gè)區(qū)域.
在靠近畸面溝粘性底層中.需潛應(yīng)力近小于料性應(yīng)力
在黏性底層區(qū),速度分布就是線性行
在海流核心區(qū)布諾成力遠(yuǎn)大于黏性應(yīng)力
湍流核心區(qū)速度顯半對(duì)數(shù)分布
拓性應(yīng)力與缶諾應(yīng)力有相同得量級(jí)
通常采用e表示除內(nèi)表面粗桂峰得平均高度,稱為絕對(duì)粗糙度,3D稱為相對(duì)粗糙度,其中D為濘內(nèi)徑.
對(duì)于湍流流動(dòng),粗糙度對(duì)速度與阻力有顯著影響,并且可將粗幅管湍流分為三種不同行情兄,即水力光滑管,過渡型圓管與水力粗糧管,
沿程用力,沿程阻力損失,管道沿程壓力降:EK降由睬擦耗做而產(chǎn)牛..通常將因?yàn)楣艿辣诿娈a(chǎn)生為阻力稱為沿程阻力.由此產(chǎn)牛?解出頭損失稱為沿
程壓力損失對(duì)應(yīng)用壓降稱為管道沿程壓降.
局都阻力,局部阻力損失,局部壓降:將流動(dòng)方向突然改變產(chǎn)生用阻力稱為局部阻力,由比產(chǎn)生得壓頭損失稱為局部阻力損失,對(duì)應(yīng)得壓降稱為局
部壓降.
阻力損失就是管道設(shè)計(jì)所考慮得主要問即.
進(jìn)口段長度:
1,速度分布充分發(fā)板所需得長度
2.曳面上切應(yīng)力值達(dá)到充分發(fā)展所需得進(jìn)口段長度
進(jìn)口段01力:
I.粘性應(yīng)力(對(duì)于涮流,還包括擊送應(yīng)力),引起得用力攪失
2,核心區(qū)流體被加速引起得阻力損失
層流進(jìn)n段阻力:最大——減小一一確定值
湍流進(jìn)【?段阻力:最大一一減小一一回升——減小一一確定位
主流與次流r
為什么彎管比直管傳熱效率大:
流動(dòng)分兩現(xiàn)晶:流體流紿每頭等管件時(shí)生法方向發(fā)生改變.所產(chǎn)生得離心力將使流體里面存壓力分布發(fā)生變化,從而引起解流體褥漏旋運(yùn)動(dòng).
穹管得阻力:彎管得樂頭損失就是由壁面摩擦,流動(dòng)分離與次流因素造成得,管道彎曲程度越大,壓頭損失也越大.
普朗特邊界層理論(境物體得大相送數(shù)流動(dòng)可分為兩個(gè)區(qū)域)
1.壁面很薄得流體層區(qū)域,和為邊界層,邊界層內(nèi)流體整性作用極為由要,不可以忽略,
2.邊界層以外得區(qū)域,稱為外流區(qū),該流區(qū)內(nèi)得流動(dòng)可眠成就是理想流體得流動(dòng),
將流體速度從u=O到u=O、99u0對(duì)應(yīng)得狀體層厚度為邊界層厚度?用()去示,u=0處(即同體壁面)為邊界層內(nèi)邊界.u=O、99O處就就是邊
界層得外邊界,
邊界層御引入,從動(dòng)力學(xué)解角度將嫌流流動(dòng)劃分為兩個(gè)區(qū)域:
1.黏性力占主導(dǎo)得邊界層區(qū)
2.慣性力作用占主導(dǎo)得外流區(qū)
普朗特邊界層方程得邊界條件;
流體沿彎曲里面得繞流中,邊界層內(nèi)會(huì)伴隨產(chǎn)生壓差,從而可能導(dǎo)致邊界層脫離物體表面,產(chǎn)生邊界層分掰現(xiàn)象,其次,由丁彎曲壁面不用平行「
來流且壓力分布不均.因而壁面總阻力通常就包括摩擦阻力與壓并胤力,形狀用力連個(gè)法;3
發(fā)生邊界層分省后,在物體后部形成分禹區(qū),分禹區(qū)將嚴(yán)重影響外流區(qū)得邊界.因此,這時(shí)已經(jīng)不能認(rèn)為黏性起作用得區(qū)域只就苑限制在14體物面
附近一層很薄得流體中,邊界層理論不在適用.
整性流體在順壓力梯度與零壓力梯度將條件下,不可能出現(xiàn)邊界層分感,所以邊界層分離只可能在逆壓力梯度科條件下發(fā)生.
饒流流動(dòng)中,固體對(duì)流體得作用總力分為兩部分:
平行于流動(dòng)方向得作用力即繞流總H1力Fd.垂直于流動(dòng)方向得作用力Ft、
影響觸粒沉降速度得因素:I濃度得影響2陰壁效應(yīng)3非玨形度得影響
葉輪機(jī)械乂稱為透平機(jī)械
根據(jù)流體得流動(dòng)方式,葉輪機(jī)械分成彳仝流式與軸流式兩件類型.
流體力學(xué)模型假設(shè):
1.在控制體得進(jìn)出口.流體均為一維流動(dòng).且方向任意.
2,控制體內(nèi)為粒態(tài)流動(dòng)
3.拴制體與外界無熱交按
4.控制體內(nèi)無化學(xué)反映
流體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一般分為三種形式:I.自n渦運(yùn)動(dòng)2.岸制渦運(yùn)動(dòng)3.組合渦運(yùn)動(dòng)
放流器中氣體流動(dòng)過程得描述:
工業(yè)中產(chǎn)生過渡壓力得四種方法:1,龍力2.抽直空3.加壓4,離心力
過渡壓力dpc由兩部分組成:微元濾餅兩面得壓力差dp.微元內(nèi)液體得離心力.
流體在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)得流動(dòng)-:種理論:活塞流動(dòng)理論,層流流動(dòng)理論流線流動(dòng)理論
液體與氣體得粘性有何區(qū)別?原因就是什么?答:答:(1》?溫度升高時(shí)液體得粘滿系數(shù)碌低,流動(dòng)性增加,這就站因?yàn)橐后w得拈性主要就是由分
子間得內(nèi)聚力造成對(duì).混度開高時(shí),分子間褥內(nèi)聚力破小.粘滯系數(shù)就要降低.<2)溫度升高時(shí).氣體得粘滯系數(shù)增大.造成氣體粘性得上要你內(nèi)
時(shí)氣體內(nèi)部分子得熱運(yùn)動(dòng).當(dāng)溫吱升尚時(shí),氣體分子得熱運(yùn)動(dòng)得速度加大,速度不同得相鄰氣體層之間將防址與動(dòng)量交換隨之加劇,所以,氣體得
粘性將增大,
作用在流體上褥力,包括哪些力?答:作用在流體上得力,按力得々現(xiàn)形式分為限量力與表面力兩類.偵fit力包括田力、在戰(zhàn)慣性力與離心炭性力;
表面力包括壓力與切力.
流體靜壓力有嗯些特性?容:(1)國壓力方向永遠(yuǎn)沿若作用面為內(nèi)法線方向:(2)靜止流體中任何?點(diǎn)上各個(gè)方向得靜壓力大小相等,與竹用方向
無關(guān)。
等反面及其特性就是什么?答:淤壓力相等得各點(diǎn)所組成得而稱為等JK而.等壓而得特性有:<1)等
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