氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)chapter-展示頁(yè)
2025-01-29 07:48本頁(yè)面
【正文】 2m a x12 3 2pV V dl???? （ 48） （ 47） （ 46） （ 45） 層流：拋物線速度分布 式中 為體積流量，積分后的 vq層流沿程損失 在圓管 12截面運(yùn)用柏努力方程得 221 1 2 21222 wV p V pz z hgg??? ? ? ? ? ?由于 V1=V2， 則對(duì)水平管道有 2m a x122024 64Re 264 = =2 RewlVppp l Vhr d glVdg?? ? ?????? ? ? ?2m a x 04pVrl???2m a x12 3 2pV V dl????? 叫沿程損失系數(shù) ,V ， ,則沿程損失 l wh沿程損失系數(shù)與壁面摩擦應(yīng)力的關(guān)系 200 , 22 wpr p l Vhl d g?? ?? ?? ? ?20 8V?????定義摩擦速度 0* 8VV? ???? 湍流流動(dòng)的時(shí)均化 一、湍流流動(dòng)的時(shí)均化 ? 湍流的脈動(dòng)現(xiàn)象：在湍流中，流體質(zhì)點(diǎn)作混雜的、無規(guī)則和 隨機(jī)的非定常運(yùn)動(dòng)。 但這種運(yùn)動(dòng)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。下面以速度為例來分析有 vv vvt′圖 43 湍流流動(dòng)速度的隨機(jī)性 01 TV V dtT? ?V V V V???? （ 為 脈 動(dòng) 值 ）1 0V V V dt V VT? ? ? ? ? ??T0（ ）對(duì)于流場(chǎng)中的壓強(qiáng)、密度、溫 度等都可以將其瞬時(shí)值表示為 時(shí)均值與脈動(dòng)值之代數(shù)和。 湍流度 :湍流流動(dòng)的隨機(jī)性質(zhì)，在工程中常采用湍流度的概念。2VV? ?（ 411） 普通風(fēng)洞， 湍流度小于 1% 。 類似層流，主要研究湍流流動(dòng)的速度分布；沿程損失；但湍流流動(dòng)要復(fù)雜得多。 L? ??當(dāng) 時(shí)，壁面粗糙度對(duì)核心紊流有影響， 此狀態(tài)下的管道稱為 水力粗糙管 。這實(shí)際上是 層流速度拋物線分布規(guī)律在粘性底層中近似處理。 lt???（三）湍流核心區(qū)的速度分布 對(duì)數(shù)速度分布規(guī)律 冪次方速度分布規(guī)律 3. 光滑圓管中湍流的最大速度和平均速度 4. 水力粗糙管中的速度分布 普朗特采用與分子自由程相比擬的方法，提出流體質(zhì)點(diǎn) 湍流運(yùn)動(dòng)的 又 ** ( 5. 75 l g 5. 5 )VyVV v??對(duì)于光滑管，試驗(yàn)知 ， 。 l ky?*dV dyV ky?故 39。*1 ln vCC kV?? ? ?水力光滑管 工程上常采用試驗(yàn)歸納成指數(shù)公式 ,即冪次方分布規(guī)律 1/10m ax 0()nVyVr?n與 Re有關(guān) Re n 34 10? 10? 62 10?1/6 1/7 1/1017m a x 0()VyVr?1 / 7n ? 時(shí) 勃拉休斯提出的七分之一方 速度分布規(guī)律 工程上近似計(jì)算可一直用到管壁。*1 ln vCCkV??m a x *3 .7 5V V V??與光滑管相同 ? 粘性底層 ? 過渡區(qū) ? 壁面湍流分區(qū)及速度分布 u+ y+ (四 )湍流的沿程損失 （一）水力光滑管 m a x *3 .7 5V V V??*0m a x * ( 5. 75 l g 5. 5 )VrVVv??0* 8VV? ????1 2 l g R e 0 . 8?? ??經(jīng)修正 用 1/7次方速度分布得 布拉休斯公式： 5Re 10?*0* ( 5. 75 l g 1. 75 )VrVVv??1 2 . 0 3 l g R e 0 . 9 1?? ??0. 25 16 4Re? ?5R e 5 0 0 0 ~ 1 0?（二）水力粗糙管的沿程損失系數(shù) 20( 2 l g 1. 68 )r? ????20( 2 l g 1. 74 )r? ????例題分析 6230 0 , 3. 0 / , / 0. 00 2 , 30 5 ,0. 9 10 /d m m V m s d l mms? ?? ? ? ? ??? 求沿程損失 whReRe根據(jù)雷諾數(shù)選公式 6R e 10Vd???從問分析 求 wh? 判別流態(tài)？ 層流 64 / Re? ?湍流 0 . 0 0 2 0 . 6d m m? ? ?根據(jù)相對(duì)粗糙度 3 2 . 8 0 . 0 6 4 3Reld mm????l??? 20( 2 l g 1. 74 ) 0. 02 34r? ?? ? ? ??m a x1 /( 1 4 .0 7 / 8 )VV ??? m a x 3 .6 6 /V m s?21 0 . 9 32w lVhmdg???水柱 已知： 沿程損失的實(shí)驗(yàn)分析 沿程損失的實(shí)驗(yàn)分析 ? 一、尼古拉茲曲線 1. Re 20 00 = 64 / R e2. 22 00 0 Re 40 00 ????3. 4 00 0 R e 80 d?? ? d4. 80 R e 4160( )2d????5.0.
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