流體力學9講--wenkub
2022-10-23 18:40:47 本頁面
【正文】 ???由（ 520），計算脈動分量在時段 T的時間平均： 0111 000 ?????? ??? ffdtfTf dtTdtfT TTT （ 521） Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） 1 紊流特征 —— 紊流運動的?；? 采用時間平均值進行模化后，在時間平均的意義上，恒定流動是指流動要素的時均量是恒定的。 但在一般的流體工程中，瞬時值與平均值的差（脈動量）可以忽略不計。 Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） 1 紊流特征 —— 紊流運動的隨機性 t t t u v p 0 0 0 任一空間點的流動要素都具有這樣隨時間脈動的特點，因此可以看出紊流區(qū)域宏觀上的脈動。 5 由動量方程計算受力問題 ，要標明（ 1）應用動量方程的兩個斷面；（ 2）標明坐標；（ 3）標明力的方向，說明所求力的方向 流體力學 第五章 層流、紊流及其能量損失 （ 2） Beijing Jiaotong University Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） 1 紊流特征 2 紊流的沿程損失 紊流運動的隨機性 紊流運動的模化 紊流流動的近壁特征 流道壁面類型 流動分區(qū)與沿程阻力系數(shù) 管流的沿程損失 明渠流的沿程損失 Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） 紊 流 特 征 紊流運動的隨機性 紊流運動的?；? 紊流流動的近壁特征 Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） 1 紊流特征 —— 紊流運動的隨機性 t t t u v p 0 0 0 雷諾實驗表明： 紊流運動的基本特征是在運動過程中流體質(zhì)點不斷地相互摻混，產(chǎn)生渦體。 盡管實驗控制流量不隨時間改變（恒定流），但是相互摻混使得流區(qū)內(nèi)各點的流速、壓強等運動要素在空間、時間上均具有隨機性質(zhì)的脈動，如圖為某一固定點的流動要素瞬時值示意圖。 從實驗觀測看出，雖然流動要素的瞬時值具有隨機脈動性，但長時間的統(tǒng)計看出，它是在某一平均值（如圖中虛線所示）的上下脈動，即瞬時值的長時間平均值是一個固定值。 由于紊流的各流動要素存在時間平均值這樣一種規(guī)律， 采用時間平均值作為紊流運動要素的描述 便成為工程設計和研究中廣泛采用的方法。 如紊流中流速的時均分量 和 如果不隨時間變化，則流動是恒定的。 受邊壁的約束，流體質(zhì)點在邊壁上流速為零，近壁區(qū)域的薄層內(nèi)流速梯度較大，粘性切應力起主要作用，該層稱為 粘性底層 ，該層內(nèi)流態(tài)為層流，因此又稱為 層流底層 。 Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） 紊 流 的沿程損失 明渠流的沿程損失 流道壁面類型 流動分區(qū)與沿程阻力系數(shù) 工業(yè)管流的沿程損失系數(shù) Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） —— 流道壁面類型 2 紊流的沿程損失 固體邊界壁面總不是絕對光滑的，突出于壁面的高度（ 特征高度 ）稱為 絕對粗糙度 ，以 表示。 Re較大，層流底層較薄，或粗糙度較大，使得 sk??0?幾乎不存在層流底層，這時邊壁對水流的阻力主要是粗糙度，而粘性切應力幾乎不起作用。有了上述關于紊流特征的基礎，現(xiàn)在可以討論紊流沿程阻力系數(shù)的表達式。 Ch. 5 層流、紊流及其能量損失 （ 2） —— 流動分區(qū)與沿程阻力系數(shù) 2 紊流的沿程損失
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