【正文】 8 2300 369286 8R4d 222802802 : / 0 . 0 1 3 6 80 2 15 2scmvscmdR e c rvR e c rReR e c rvdRecmhbbhxARvscmc m / sv c mbcmhcr?????????????????????????????紊流 層流 過渡區(qū) n=1 n= fhlgvlg 由于兩種流態(tài)的流場結(jié)構(gòu)和動(dòng)力特性存在很大的區(qū)別 ， 對它們加以判別并分別討論是十分必要的 。 cu?cu 層流 ：流體質(zhì)點(diǎn)平行向前推進(jìn) ， 各層之間無摻混 。 167。 EXIT 第五章 黏性流體流動(dòng)及阻力 ? 能量損失的大小與流動(dòng)型態(tài)有密切的關(guān)系 。 1883 年 ， 雷諾 (Osborne Reynolds)通過大量實(shí)驗(yàn) ，發(fā)現(xiàn)流體在管道中流動(dòng)時(shí)有著兩種不同的流動(dòng)狀態(tài) （ 層流與湍流 ） ， 其阻力特性也不相同 。 3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論 流體具有 三種流動(dòng)狀態(tài) ： 層流、過渡狀態(tài)、湍流。 優(yōu)點(diǎn)是不必作力平衡分析 ， 只 需根據(jù)層流特點(diǎn)簡化即可 。 這一層叫做 粘性底層 或 層流底層 。 雷諾數(shù)越大流速越均勻 。 混合長度理論假設(shè)微團(tuán)垂向移動(dòng) l1 后 ， 進(jìn)入并與相鄰流層混合 ， 類比于分子運(yùn)動(dòng)的自由程 。 EXIT 三、沿程水頭損失與流速的關(guān)系 圓管層流 圓管層流是常見的流動(dòng)狀態(tài) ， 為研究層流管路中的阻力損失 ，必須研究流速分布規(guī)律 ， 關(guān)鍵是建立運(yùn)動(dòng)微分方程 。 過渡狀態(tài) ：層流 、 紊流之間有短暫的過渡狀態(tài) ， 為第二種流動(dòng)狀態(tài) 。 gv22 —— 單位重力流體的動(dòng)壓頭（速度水頭）。? 應(yīng)用實(shí)際流體恒定總流能量方程解決工程實(shí)際問題的關(guān)鍵是定量地確定水頭損失 ， 即單位重量流體的能量損失 。 ? —— 局部損失系數(shù) 三、總能量損失 整個(gè)管道的能量損失是分段計(jì)算出的能量損失的疊加。 因?yàn)椴环€(wěn)定 ， 有時(shí)劃歸湍流狀態(tài) 。 ② 基于微元流體的牛頓力學(xué)分析法 。 類比于粘滯切應(yīng)力，將雷諾應(yīng)力寫成 則時(shí)均流動(dòng)的總切應(yīng)力 yu xtyx dd?? ??? ? yuyulyu xxxtyx dddddd 2 ???????? ???? ?????可見 ?t 不僅取決于流體的物理屬性，還與流動(dòng)本身有關(guān)。 uuyrxnm a x/? ??????01層流流速分布 紊流流速分布 圓管紊流流速分布的另一種表達(dá)形式是 n 分之一定律 n 取值隨雷諾數(shù)增大而增大 ， 常用的是七分之一定律 ， 適用于雷諾數(shù)為 105 EXIT 。 紊流流核區(qū) 過渡區(qū) 粘性底層 管軸 y x EXIT 四 . 紊流流動(dòng)的近壁特征 粘性底層 的名義厚度 EXIT 緊貼著物面 ， 脈動(dòng)流速受壁面制約趨于零 ， 其中的流動(dòng)為層流 。 1. 圓管層流時(shí)的運(yùn)動(dòng)微分方程 建立圓管層流的運(yùn)動(dòng)微分方程的方法有兩種： ① 基于