【正文】 相關(guān)系數(shù)兩點(diǎn)間的距離為 y 湍流黏度 μ ’μ ’與流動(dòng)狀況有關(guān)，與物性無(wú)關(guān)。層流是穩(wěn)定的。 流體流動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 流動(dòng)的型態(tài)對(duì)于水平直管人們發(fā)現(xiàn)兩種規(guī)律：雷諾實(shí)驗(yàn)表明存在兩種流動(dòng)類(lèi)型 (錄像 )判斷依據(jù)：雷 諾 數(shù) Δpu雷諾實(shí)驗(yàn)通過(guò)雷諾實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)兩種流型 —— 層流和湍流 層流：層間互不摻混（分子擴(kuò)散） ,分層流動(dòng)， 微團(tuán) 不交換湍流：微團(tuán)隨機(jī)脈動(dòng) 層間摻混（漩渦傳遞）漩渦傳遞 分子傳遞 幾個(gè)數(shù)量級(jí)流型的判據(jù)：雷諾數(shù) Re 定義： Re=duρ /μ 無(wú)量綱的數(shù)群 物理意義：慣性力 /黏性力 判據(jù)（對(duì)管流）： Re2022，必定出現(xiàn)層流，為層流區(qū)； 2022Re4000，層流或湍流，依賴(lài)與環(huán)境，過(guò)渡區(qū)； Re4000，一般為湍流，為湍流區(qū)。2）當(dāng)控制體內(nèi)的各作用力難于確定，機(jī)械能耗 損可以確定，則用機(jī)械能守恒定律。 解：由 1→2 截面排柏努利方程 Δz≈0最大理論噴射高度即為出口動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化成位能取控制體作動(dòng)量守恒計(jì)算方向：頂住水龍 ,不讓它向后退 機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律的關(guān)系 都是從牛頓第二定律出發(fā)，反映流體流動(dòng)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化規(guī)律。求： p=?解：從 12排柏努利方程 =5520Pa(絕 ) 根據(jù)物化知識(shí) 30℃ pV=10700Pa擬定態(tài)處理已知： D=1m, d=40mm, h=求：放完水所需時(shí)間 τ 解：從 1至 2截面排柏努利方程任一瞬時(shí) ∴ 對(duì)桶內(nèi)液體作質(zhì)量衡算 輸入 +生成 =輸出 +積累 問(wèn)題：，人為什么不能靠得太近？？？？ （空氣對(duì)流原理）？本次講課習(xí)題：第一章 11， 12， 13， 14， 15， 16柏努利演示 返回彎頭壓力分布 返回 動(dòng)量守恒牛頓第二定律可寫(xiě)成： FΔt=Δ(mu)取單位時(shí)間計(jì)： F=Δ(qmu)=Σ出 qmuΣ進(jìn) qmu單進(jìn)單出：ΣFX=qm(u2xu1x)ΣFy=qm(u2yu1y)ΣFz=qm(u2zu1z)條件：定態(tài)流動(dòng)， 管截面上速度均勻分布工程應(yīng)用：（ 1）流量分配 取一節(jié)作分析忽略壁面摩擦阻力，按 x方向動(dòng)量守恒式因支管流水， ，所以， (錄像 ) （ 2）壓力射流根據(jù)動(dòng)量守恒，壓力射流的小孔流速是多少？解：劃虛線控制體，按水平方向列動(dòng)量守恒式這樣 ，得按實(shí)用形式，得 C0= （ 3）提升高度已知：噴射量 qVj=, d= 提升量 qVs=, D=求： H=?解：忽略壁面摩擦力，假定速度分布均勻從 2→3 排動(dòng)量守恒方程 (p3=pa)從 1→2 截面排柏努利方程（ 4）水龍反沖力已知： D=90mm, d=30mm, pmax=150kPa(表 )求：最大理論噴射高度 h。 有人建議抽真空，使料液吸上。② 修正 逐一解決與實(shí)際的差距，使結(jié)果可工程應(yīng)用。（ 2）無(wú)外加機(jī)械能或機(jī)械能輸出。動(dòng)能因子 α在工 業(yè) 上常 見(jiàn) 的速度分布 α≈ 1， 動(dòng) 能 項(xiàng) 可用平均流速。理想流體管流的機(jī)械能守恒均勻流段 （各流線都是平行的直線并與截面垂）： 同一截面上各點(diǎn)的總勢(shì)能 P /ρ相等（圖 112）理想流體：同一截面上各點(diǎn)的流速 u相等 所以，伯努利方程對(duì)管流也適用 實(shí)際流體管流的機(jī)械能衡算 與理想流體的差別 μ≠0 ， u=f(r)流動(dòng)時(shí)為克服摩擦力要消耗機(jī)械能，機(jī)械能不守恒；均勻流段上，截面上各點(diǎn)的動(dòng)能 u2/2不等，工程上用平均動(dòng)能代替之。4）質(zhì)量守恒方程（連續(xù)性方程） 取控制體作物料衡算（歐拉法）氣體密度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下：換算：質(zhì)量流速 不隨溫度壓力變化 機(jī)械能守恒1）沿軌線的機(jī)械能守恒 理想流體： μ=0 運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受質(zhì)量力和壓強(qiáng)力的作用上述伯努利方程方程采用拉格朗日考查推導(dǎo)。qv） 體積流量 qv， m3/s 流速 —— 質(zhì)量流速 G， kg/m2s（ qm /A） 體積流速 u， m/s （ qv /A）2）點(diǎn)速度 u 圓管：粘性，速度分布 工程處理方法：平均值 3）平均速度 ū 平均值的選取應(yīng)當(dāng)按其目的采用相應(yīng)的平均方法 平均流速 —— 按照流量相等的原則，即 平均流速只在流量與實(shí)際 的速度分布是等效的，并 不代表其他方面也等效。分析方法（數(shù)學(xué)分析法）① 取控制體② 作力衡算③ 結(jié)合本過(guò)程的特點(diǎn)，解微分方程 靜力學(xué)方程應(yīng)用條件① 同種流體且不可壓縮 (氣體高差不大時(shí)仍可用 )② 靜止 (或等速直線流動(dòng)的橫截面 均勻流 )③ 重力場(chǎng)④ 單連通 流體的總勢(shì)能 總勢(shì)能 （壓強(qiáng)能與位能之和） 虛擬壓強(qiáng) 壓強(qiáng)的表示方法 單 位 N/m2=Pa 106Pa=1MPa 流體柱高度 ( p=ρgh ) 1 atm= 105Pa=760mmHg= 1 bar=105Pa 1 at=1kg(f)/cm2= 104Pa 基準(zhǔn) 表壓 =絕對(duì)壓 大氣壓 真空度 =大氣壓 絕對(duì)壓 表壓真空度絕對(duì)零壓大氣壓絕對(duì)壓絕對(duì)壓 靜力學(xué)方程的工程應(yīng)用 測(cè)壓已知： R=180mm, h=500mm求： pA=? (絕壓 )， (表 壓 ) 解： pB=pa+ρ汞 gR pB=pA+ρ水 gh pA=pa+ρ汞 gRρ水 gh =105+13600 =105Pa(絕壓 )pA=105=104Pa(表壓 ) 煙囪拔煙 pA=p2+ρ冷 gh pB=p2+ρ熱 gh 由于 ρ冷 ρ熱 ,則 pApB 所以拔風(fēng)煙囪拔風(fēng)的必要條件是什么？ 浮力的本質(zhì)物體上下所受壓強(qiáng)不同取微元： 壓差力 =(p2p1)dA=ρghdA=ρgdV排 V排 =ΣdV排 液封設(shè)備中壓力要保持，液體要排出，須用液封。 取控制體作力衡算 ,同樣 , 結(jié)合本過(guò)程特點(diǎn)解微分方程重力場(chǎng)得 X=0, Y=0, Z=g因 , ,則積分得 p+ρgz=常數(shù) 或等高等壓，等壓面討論： 1） p2=p1+ρg h 適用條件：靜止流體，重力場(chǎng)，不可壓縮流體 2）如上底面取在容器的液面上，其壓力為 p0