【正文】 、熱、質(zhì)量，各 量的傳遞方向均與該量的濃度梯度方向相反 ，故普遍式中加“－”號。 特點(diǎn)：根據(jù)控制體外部各有關(guān)物理量的變化，來研究空間范圍內(nèi)部的總體平均變化情況，而無需對內(nèi)部每一點(diǎn)的規(guī)律進(jìn)行分析。此時各組分的量根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的計量關(guān)系相應(yīng)變化，因反應(yīng)物和生成物的化學(xué)當(dāng)量相等，故采用摩爾流量單位計算方便。1239。39。 對穩(wěn)定流動系統(tǒng)： w2 = w1 = w， ?? xx FdMud ? )( ?????? ?????? xVxAx FdVudddAuu ???? cos0?????Vx dVudd ?? )(cos 12 122 22212AuAudAudAudAuu xxAxAxAx ??????? ?????? ????? )(cos 12 xxAx uuwdAuu ??????? ?? )(12 xxx uuwF ??? 第三章 流體運(yùn)動微分方程式 為進(jìn)一步探討動、熱、質(zhì)量的傳遞過程，須了解系統(tǒng)內(nèi)的流體微團(tuán)或質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時動、熱、質(zhì)量等物理量隨時間和空間的變化關(guān)系，為此進(jìn)行微分衡算。 （ 2） Lagrange 法：選固定質(zhì)量的流體微元，考察其運(yùn)動過程中其特性的變化來研究整個流體的運(yùn)動規(guī)律。 τxy y y y τxx x τxz x x z z z 作用在垂直于 x、 y、 z軸的 6個平面上共有 18個表面應(yīng)力分量，但由于對應(yīng)兩面受力為同一類型，因此用 9個表面應(yīng)力分量即可表示，它們是： 其中具有相同下標(biāo)的，和作用面垂 直，稱為 法向應(yīng)力 ；具有不同 下標(biāo)的，和作用面平行，稱為 切向應(yīng)力 。 0???????????? gdzdpgdzdzzpdyypdxxp ??xpxpxp dS???????? 01 ????xpX S? )(1222222zuyuxuxpDDu xxxdx????????????? ??? xpxpX d?????????11 第四章 Navier— Stokes方程式的應(yīng)用 第一節(jié) 阻力系數(shù) 粘性流體運(yùn)動時，由于流層間存在速度梯度，將發(fā)生動量傳遞產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，導(dǎo)致流體的部分機(jī)械能損失。 y0 Navier— Stokes方程式的簡化 x 對 x方向進(jìn)行簡化： z y0 （ 1）穩(wěn)定流動： ； （ 2）流動沿 x方向： uy = 0 ， uz = 0 ； （ 3）由不可壓縮流體連續(xù)性方程式得： ， ； )(1 222222zuyuxuxpXzuuyuuxuuuDDu xxxzzyyxxxx????????????????????????? ????0??? ?xu 0????????? zuyuxu zyx0?? xux 022 ??? xu x （ 4）流道為水平的， X=0； （ 5）高度為 2y0的流道無限寬，因而 ux不隨 z而變化，即： 因此 x方向的 Navier— Stokes方程式簡化為： 同理，在 y、 z方向可簡化為： 由此可知， pd 與 y、 z方向無關(guān)，而且 ux 與 x、 z無關(guān)，因此 Navier—Stokes方程式最終簡化為： 注意： 稱為 單位距離上壓強(qiáng)的變化率 ，為 常數(shù) 。 z r y x u0 p0 ??r???rrr? 簡化方程式 球坐標(biāo)系（ r， θ， φ）討論，為軸對稱二維流動，即： 于是連續(xù)性方程式簡化為： ① Navier— Stokes方程簡化為： ② ③ 以上 3個方程式， 3個未知數(shù)，可解。 剪應(yīng)力 2202081RdzdpRdrdurAudAu dRAb ????????? ???ma x21 uub ?bbd uRudzdp ???28 ?2221328dluRluppp bb ?? ?????rrR urdzdpdrdu bd ???????? 2421 ??? 第四節(jié) 爬流 （ Creeping Flow） 爬流是指極其緩慢的一種流動過程，其特征是： Re很小（＜ 1），慣性力與粘性力相比可以忽略不計，受力只考慮壓力和粘性力。 如流體對圓柱體施加的曳力表示為： CD稱為曳力系數(shù)。a ，即： dxdydzzyxdF zxyxxxxS )( ????????? ????? DDudxdydzdFdFdF xxSxBix ??? zyxXDDu zxyxxxx?????????? ?????? zyxYDDu zyyyxyy????????? ?????? zyxZDDu zzyzxzz?????????? ?????? 2)(2 dxdydzdxxdxdydz xyxyxy ?????? ???2)(2dydxdzdyydydxdz yxyxyx ??????? ???aRdxdydz ??? 2?xy? dxxxy??? ?? dyyyxyx ??? ??yx?2dx2dy 當(dāng)流體微團(tuán)邊長 dx、 dy、 dz趨近于零，即 R趨近于零時，得： 以及： 切向應(yīng)力分量的表達(dá)式： y 對一維流動 x 即： 速度梯度為角變形速率 yxxy ?? ? yzzy ?? ? zxxz ?? ? dydu xyx ?? ????? ddydudyduddydyduutgdd xxxx?????)(dydudd x???????ddyx ??ddydyduu xx ? ?dyddydu xxu 對二維流動進(jìn)行分析：正方形的流體微團(tuán) 經(jīng)過 dθ時間后變化為菱形，變化角度： y x 21 ??? ddd ??)( 21 ? ????? d ddyxxy ??? ???? dyudydydyutgdd xx??????? 11 ???? dxudxdxdxutgd yy??????? 22 )(xuyu yxyxxy ??????? ??? ?dydyux?? ?dxdxu y??1?d 2?d )( xuz