有色金屬冶金學(xué)3管道流動(dòng)a(編輯修改稿)
2025-03-20 10:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。屬于非穩(wěn)定流動(dòng) 。 2022/3/14 19 、脈動(dòng)值 在時(shí)間間隔 ?t 內(nèi)某一流動(dòng)參量的平均值稱為該流動(dòng)參量的 時(shí)均值 。 ????ttit dtvtv01tiv瞬時(shí)值 ???? t i dtptp01ip 某一流動(dòng)參量的瞬時(shí)值與時(shí)均值之差，稱為該流動(dòng)參量的脈動(dòng)值 。 ttit vvv ??? ppp i ???時(shí)均值 脈動(dòng)值 2022/3/14 20 空間各點(diǎn)的時(shí)均值不隨時(shí)間改變的湍流（紊流）流動(dòng)稱為 時(shí)均穩(wěn)定流動(dòng) 。 2022/3/14 21 4湍流（紊流）中的切應(yīng)力 層流： 摩擦切應(yīng)力 dydv xv ??? ??湍流（紊流）： 摩擦切應(yīng)力 附加切應(yīng)力 tv ??? ??液體質(zhì)點(diǎn)的脈動(dòng)導(dǎo)致了質(zhì)量交換，形成了動(dòng)量交換和質(zhì)點(diǎn)混摻，從而在液層交界面上產(chǎn)生了湍流（紊流）附加切應(yīng)力 + 2022/3/14 22 二、圓管中 湍流（紊流）的速度分布 、圓管中湍流（紊流）的區(qū)劃、水力光滑與水力粗糙 粘性底層 : 粘性流體在圓管中湍流（紊流）流動(dòng)時(shí)，緊貼固體壁面有一層很薄的流體，受壁面的限制，脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)幾乎完全消失，粘滯起主導(dǎo)作用，基本保持著層流狀態(tài)，這一薄層稱為粘性底層。 圓管中湍流（紊流）的區(qū)劃 : （紊流） 充分 發(fā)展的中心 區(qū) （紊流）充分發(fā)展的中心區(qū)的 過渡區(qū) 2022/3/14 23 水力光滑與水力粗糙 粘性底層厚度： ? 水力粗糙： ? ? 管壁的粗糙凸出的平均高度： ? 水力光滑： ? ? 湍流（紊流）區(qū)域完全感受不到管壁粗糙度的影響。 管壁的粗糙凸出部分有一部分暴露在湍流（紊流）區(qū)中，管壁粗糙度湍流（紊流）流動(dòng)發(fā)生影響。 2022/3/14 24 （紊流）的速度分布 (1) 假設(shè)整個(gè)區(qū)域內(nèi) ? = ?w=常數(shù) ??yyvyv xx ???? ????wv ?***()xv yvv ??或在粘性底層內(nèi) 切向應(yīng)力速度 (摩擦速度 ) ?2*xyvv??層流底層中的速度是按直線規(guī)律分布的。 2022/3/14 25 (2)水力光滑直管 速度分布 —— 指數(shù)形式 m a x()nxxv yvR?m a x2( 1 ) ( 2 )xvv n n? ?? Re n v/vxmax ? ? ? ?610)~( ?10/1平均速度 : **?? ?yvvv x*m a x * ( 5 .7 5 l g 5 .5 )x Rvvv ???2022/3/14 26 (3)水力粗糙直管 *?? ?yvv xm a x * ( 5 . 7 5 l g 8 . 5 )xRvv???速度分布 : 最大速度 : 圓管內(nèi)湍流（紊流）的速度是對數(shù)曲線分布規(guī)律 2022/3/14 27 圓管內(nèi)層流與湍流（紊流）的速度分布對比 可見湍流（紊流）脈動(dòng)的結(jié)果，使管截面速度均勻化了，其截面平均流速與管中心最大流速之比 0 . 8 ~ 0 . 8 7?m axxxvv2022/3/14 28 管流阻力的兩種類型 2022/3/14 29 ? 定義 :粘性流體在管道中流動(dòng)時(shí) ,沿流程受到的摩擦阻力 ,稱為 沿程阻力。 （原因：粘性流體，流體與流體之間以及流體與管壁面之間 ,存在摩擦力） ? 流體流動(dòng)時(shí)克服沿程阻力而損失的能量，稱為沿程阻損 。 ? 公式：在管流中，沿程阻損用達(dá)西公式計(jì)算 22flvpdg???管流阻力的兩種類型 一、沿程阻損 2022/3/14 30 22flvpmdg???smvml
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