【正文】 ruUR????????2221LppVRUAL???? 2 08 平均速度： 速度分布： ? ?Lz ppu R rL? ??? 22022 速度分布： 家用燃氣熱水器因煤氣壓力較小致使水溫偏低，若將原有 1/2英寸 (內徑 ? )的 煤氣管道用 3/4英寸 (內徑 ? )管道替換 。 LU U g R? ? ?? ? ?22211 ( ) ( )2V U A U A??1 1 2 2例 24 吹火筒 嘴靠近 嘴遠離 Up? ??212 常數(shù)問題探討 水沖真空泵（水老鼠） 課后思考 ？ ，為什么要站在安全線后？ F t m u m u?? ? ? ?21F WU WU? ?? 21牛頓第二定律： 對定常管流： 矢量式可用 x， y， z 方向的分量式計算。 分子熱運動 碰撞 交換 完成傳遞 ? ?A AWA AWCC e rfCC ?? ??0AByDt? ? 4式中： ? ?WWTT e r fTT ?? ??0yt? ? 4a式中： 例 18 半無限大平壁非 定常分子傳遞現(xiàn)象 問題探討 動量傳遞中類似的現(xiàn)象？ 課后思考 、傳質中何種現(xiàn)象類似？ ？ hchcTTQh A kA h A?????11？ ？ xuUh?y第二章 有限控制體分析 — 守恒原理 生成速率特征量輸出速率特征量輸入速率特征量變化速率特征量 ???確定對象及范圍： 控制面 控制體 質量守恒 流體在管道內流動 進： W1=ρ 1 U1 A1 出： W2=ρ 2 U2 A2 dM U A U Adt ????1 1 1 2 2 2dMdt累積： 生成： R = 0 根據(jù)質量守恒原理 不可壓流體 ρ 1 =ρ 2 U1 A1 = U2 A2 dMdt ? 0對定常 例 21 高位槽加料 高位槽加料時，若出料和進料速度恒定，求槽內液位上升速度。 AA A r ArrdCC J Mdr ?? ? ?0根據(jù)質量守恒原理 ? ? ? ?Ar Ar Arr J r dr J dJ??? ? ? ? ?2244忽略高階小量，得 Ar Ard J Jd r r??2（ CA0、 CAW 恒定） 積分 ArCJr?12 AA r A BdCJDdr??AABd C CDd r r??12再積分 ACCCr???12代 費克定律 得 邊界條件 薄膜內濃度分布 AAA A Wr r , C Cr r , C C????? ? ? ??000AAAW ArCC rrCCr ???????0000011緩釋速率 ? ?A Ar rrAABrrAB A AWM r JdCrDdrD C Crr????????? ? ?????00202000044211 問題探討 緩釋速率的控制 藥粒濃度 CA0，薄膜材料 DAB，薄膜厚度 δ。 ? ?A AWA AWCC e rfCC ?? ??0 AByDt? ? 4式中： 查誤差函數(shù)表得 已知： CA0 = ?105 kmol/m3， CAW = ?104 kmol/m3，DAB = ?109 m 2/s。 Q Q Q??進 出 升Q q A?進? ?Q q d q A??出PTQ C Adxt????升PT k Tt C x??????22? ? P Tq A q d q A C A d x t? ?? ? ? ?PT d qt C d x?? ???1dTqkdx??傅立葉定律 WWTT e d e r fTT? ?????? ??? ?2002 ()xat? ? 4解得： 式中： erf(η)為高斯誤差函數(shù) TTatx?????22? ?t Wt , xtQ q d t k T Ta??? ? ?? 00 02WWttk ( T T )Q aQ tk ( T T )a??????0210222= 2 1 = = %若溫度 5℃ 的大地，表面突然升至 37℃ 。 hcnih i cTTQh A k A h A??????111T T Q kA?? ? ? 1011類似 歐姆定律 有 T T QkA?? ? ? 2122nnnn......T T QkA?? ? ?1hhT T Q hA? ? ?0 1ncT T Q hA? ? ?c 1對多層串聯(lián)復合圓筒，類似有 hcnih h i n c cTTQh A k A h A??????111其中 jinjiAAAAlnA??Ai﹑ Aj分別為某層圓筒的內外面積 例 14 管道保溫 ? ?fTTQln R / RL k RL h?????00 122? ?? ?fL T TdQ k R h RdR ln R / Rk h R????? ??????????????0 22011201極值kRh?管道保溫 crkRh?最大散熱臨界半徑 對 R0管道，保溫層加厚，起散熱作用。 牛頓流體：水、空氣、甘油、天然氣等 冪律流體 賓漢流體：牙膏、雪花膏等 非牛頓流體 凱森流體：血液、油漆等 假塑性流體： CMC溶液、油墨等 脹塑性流體：淀粉糊、阿拉伯樹膠等 傅立葉定律 xdTqkdx??dTdxqx : 導熱通量 [J/m2 分子傳遞機理 牛頓粘性定律 ?? xyx dudy??xdudymsm??????τ y x ：剪切應力 [ N/m2 ] μ ：粘度 [ N十八世紀開始流傳到世界各地，并逐漸奠定了優(yōu)雅、高貴的形象，作為一種時尚或某種身份的隱約暗示。流傳十五世紀一位蘇格蘭牧人在放牧時，偶然用一根棍子將一顆圓石擊入野兔子洞中，從中得到啟發(fā)，發(fā)明了后來稱為高爾夫球的運動。 BC： pC +ρ g H1 = pB = p0 CD： pD = pC +ρ g H2 ∴ pD = p0 +ρ g（ H2 H1） 原理： 流體靜力學平衡定律 p = p0 +ρ g h 數(shù)學模型 解析結果 規(guī)律結論 pD +ρ g h +Δ p = pE pM 工程聯(lián)系 高位槽流量控制 問題探討 課后思考 ？ ？ 流體流動 xA u d AUA? ?WV??V U A?截面平均速度 體積流率 質量流率 [ m/s ] [m3/s ] [ kg/s ] 流體層 相對運動 產生了內摩擦力 τ ，宏觀表現(xiàn) 為流體的 “ 粘性 ” 。 2222 2 2x x x xD u u u up XD t x x y z? ? ? ??????? ? ? ? ? ???? ? ? ???xuUh?y奈維 斯托克斯