工程流體力學(xué)知識點總結(jié)(編輯修改稿)
2025-06-27 12:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 12 功率比例常數(shù) 613 動力粘度比例常數(shù) 614 有了模型與原型的密度比例常數(shù)長度比例常數(shù)和速度比例常數(shù)就可由它們確定所有動力學(xué)量的比例常數(shù) 二 相似判據(jù) 定義在幾何相似的條件下兩種物理現(xiàn)象保證相似的 條件或判據(jù) 由式 610 得 615 或 616 令 617 稱為牛頓數(shù)它是作用力與慣性力的比值 當(dāng)模型與原型的動力相似則其牛頓數(shù)必定相等即 反之亦然這就是牛頓相似判據(jù) 流場中有各種性質(zhì)的力但不論是哪種力只要兩個流場動力相似它們都要服從牛頓相似判據(jù) ⑴重力相似判據(jù)弗勞德判據(jù) ⑵粘性力相似判據(jù)雷諾判據(jù) ⑶壓力相似判據(jù)歐拉判據(jù) ⑷彈性力相似判據(jù) 柯西馬赫判據(jù) ⑸表面張力相似判據(jù)韋伯判據(jù) ⑹非定常性相似判據(jù)斯特勞哈爾判據(jù) ⑴重力相似判據(jù) 將重力比 代入式 615 得 618 或 619 令 620 弗勞德數(shù)它是慣性力與重力的比值 當(dāng)模型與原型的重力相似則其弗勞德數(shù)必定相等即 反之亦然這就是重力相似判據(jù)弗勞德判據(jù) 重力場中 則 a ⑵粘性力相似判據(jù) 將粘性力之比 代入式 615 得 或 622 621 令 623 雷諾數(shù)它是慣性力與粘性力的比值 當(dāng)模型與原型的粘性力相似則其雷諾數(shù)必定相等即 反之亦然這就是粘性力相似判據(jù)雷諾判據(jù) 模型與原型用同一種流體時 則 b ⑶壓力相似準(zhǔn)則 將壓力比 代入式 615 得 624 或 625 令 626 稱為歐拉數(shù)它是總壓力與慣性力的比值 當(dāng)模型與原型的壓力相似則其歐拉數(shù)必定相等即 反之亦然這就是壓力相似判據(jù)歐拉判據(jù) 當(dāng)壓強用壓差代替 627 歐拉數(shù) 能量損失hw液體流動時克服粘性摩擦阻力消耗的能量 內(nèi)因粘性 外引管道結(jié)構(gòu) 局部損失hζ 由于管道截面形狀突然改變液流方向的改 變或其他形式的液流阻力引起的壓力損失 沿程損失hλ液體在等徑直管道中流過一段長度時因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失 達(dá)西威斯巴赫公式 或 沿程阻力系數(shù)其值取決于流態(tài) 一流態(tài)與雷諾數(shù) 一 層流和紊流 層流液體流動時質(zhì)點沒有橫向脈動不引起液體質(zhì)點混雜而是層次分明能夠維持安定的流束狀態(tài)這種流動稱為層流 紊流液體流動時質(zhì)點具有脈動速度引起流層間質(zhì)點互錯雜交換這種流動稱為紊流或湍流 上臨界流速層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪?下臨界流速紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿?三個區(qū)域 層流 變流 紊流 判別流態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)雷諾數(shù)會計算 通常 2雷諾數(shù)的計算 水力直徑 濕周過流斷面A上液體與固體壁面接觸的周界長度 水力直徑的大小對管道的流通力影響很大大→意味液體與管壁接觸少阻力小流通能力大即使通流截面積小時也不容易堵塞 1Re的物理意義 二圓管層流 1運動液體的速度分布 力平衡方程式為 式中 整理得 積分得 當(dāng)r＝R時u＝0得 代入得 拋物線規(guī)律分布 令 2 管路中的流量 對上式積分即可得流量q 3沿程壓力損失 實際由于各種因素的影響對光滑金屬管取λ＝75Re 對橡膠管取λ＝80Re 思考速度的0最大值與平均速度的關(guān)系 ⑴層流邊層δ 粘性力起主導(dǎo)作用其厚度δ將隨雷諾數(shù)的增大而減小 ⑵紊流核心區(qū) 粘性力慣性力共同作用劃歸為紊流核心區(qū) ⑶過渡區(qū) 紊流中的流速分布比較均勻其動能修正系數(shù) α≈105 動量修正系數(shù)β≈104故紊流時這兩個系數(shù)均可近似取1 2沿程壓力損失計算 3 λ的確定 管壁粗糙凸出部分的平均高度叫做管壁的絕對粗糙度 Δ Δd稱為相對粗糙度 水力光滑管層流邊層區(qū)δ 粗糙度被層流邊層淹沒重點 水力粗糙管 δ 粗糙度暴露重點 四局部壓力損失 首頁 上頁 下頁 末頁 結(jié)束 工程流體力學(xué)知識點總結(jié) 一流體的概念 1流體由極其微小在空間僅占有點的位置的質(zhì)點所組成的微團構(gòu)成的連續(xù)的易于流動的介
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