【正文】 熱量之比。 ⑴ . ? ? WWTTe r fTTT???????0o0 . 6 1 21 7 . 4 C查表⑵ . xat? ?? 0 . 6 14 費(fèi)克擴(kuò)散定律 dydCDJ AABAy ??dydCA ??????3k mo l mm dydDj AABAy ???JAy : 擴(kuò)散通量 [ kmol /m ] 若濃度用 ρ A 表示 DAB : 擴(kuò)散系數(shù) [m 2/s] : 濃度梯度 例 16 湖水中的氧擴(kuò)散 冰凍的湖面融化，水中的氧含量隨時(shí)間，沿深度變化。 求：三天后，離湖面 。 ? ?e r f ? ? 0 . 9 6 3 3? ? 氧濃度為 AC ?? 5 10 k m ol / m解： 例 17 緩釋藥片的擴(kuò)散速率 在藥粒外包覆一層薄膜 , 藥物以分子擴(kuò)散方式通過薄膜 ,實(shí)現(xiàn)緩釋作用。 課后思考 。 類似現(xiàn)象 費(fèi)克分子擴(kuò)散定律 傅立葉導(dǎo)熱定律 xdTqkdx??xyxdudy????牛頓粘性定律 AA y A BdjDdy???? ? ? ?xxxyxd u d ududy dy dy???? ? ??? ? ? ? ? ?????????2kg m/sms????2m /s???????3kg m/sm粘性系數(shù) 動(dòng)量濃度 ? ? ? ?PPyPd C T d C Td T kq k ad y C d y d y???? ? ? ? ? ?熱量通量 ???????2Jms ????2m /s??????3Jm導(dǎo)溫系數(shù) 熱量濃度 動(dòng)量通量 AA y A BdjDdy??????????2kgms????2m /s??????3kgm擴(kuò)散系數(shù) 質(zhì)量濃度 質(zhì)量通量 ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?動(dòng)量 動(dòng)量 動(dòng)量熱量 通量= 熱量 系數(shù)熱量 濃度梯度質(zhì)量 質(zhì)量 質(zhì)量濃度梯度 推動(dòng)力傳遞通量= =阻力擴(kuò)散系數(shù)1xTTQkA??? 01平壁 玻璃 的導(dǎo)熱速率 緩釋藥片的擴(kuò)散速率 A A WAABCCMD r r????????????0001 1 12UDhA??平板間流動(dòng)阻力 傳遞現(xiàn)象的本質(zhì) 三傳之間的 類似 ，對(duì)傳遞現(xiàn)象的研究奠定了基礎(chǔ)。 解： 根據(jù)質(zhì)量守恒原理 ? ?d A hU A U AdtAAdhU U Udt A A?????? ? ? ? ?01 1 2 2120 1 200 問題探討 不調(diào)節(jié)出料閥 K2， U2是否能保持恒定？ 連續(xù)性方程 y zx u uux y z? ??? ? ?? ? ?0課后思考 理想流體流動(dòng)的機(jī)械能守恒式 : U p g z??? ? ?212 常數(shù)UP? ??212 常數(shù)動(dòng)能 靜壓能 位能 (單位體積 ) 一維流動(dòng) 無換熱 無外功 無支流 定常 不可壓 同一水平面上 ： 伯努利方程 三種能量之間可以相互 轉(zhuǎn)換 ，但總和 不變 。不計(jì)阻力損失，求： V = f（ R） 。 Σ F包括壓力 FP、摩擦力 Ff 、重力 Fg、其它外力 FR。 例 26 噴嘴 固定噴嘴所需的力： ? ?RF W U U P A? ? ?2 1 1 1課后思考 2m/s的 流速?gòu)闹睆綖?10cm的圓管中流出，垂直射向?qū)γ娴娜萜髌奖冢笏?對(duì) 容器壁 的沖擊力。 試求：兩種管道的流率之比。 求解問題：管流壓降變化規(guī)律。 例 33 管內(nèi)層流實(shí)驗(yàn) p??選擇影響過程的物理量 沿程壓降 理論推導(dǎo) ρ μ L D U 密度 粘度 管長(zhǎng) 管徑 流速 2222164216421UDLUDUDLReUDLp ?????? ?????? ?p f , , L , D ,U? ? ???① 管流壓降與相關(guān)變量的函數(shù)關(guān)系 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?p f p f p f L p f D p f U??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 3 4 5 采用控制變量法（即只改變一個(gè)變量，其它變量保持常數(shù)），上式分解為 實(shí)驗(yàn)求得函數(shù)關(guān)系 需要注意：以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果是針對(duì)某一特定的管道系統(tǒng) ② 管流壓降無量綱數(shù)的函數(shù)關(guān)系 ? ?p f , , L , D ,U? ? ???冪指數(shù)形式 ? ? a b c d e fp L D U? ? ??? 常數(shù)量綱形式 （ 基本量綱：質(zhì)量 [M]、長(zhǎng)度 [L]、時(shí)間 [T]） a a a b b c c c d e f f 2 3 M L T M L M L T L L L T = 無量綱? ? ? ? ?a + b + c a b c + d + e + f a c f 3 2 M L T = 無量綱a b ca b c d e fa c f? ? ??? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ??03020b a ce c df 2 a c? ? ??? ? ? ??? ? ? ??描述一個(gè)物理過程的物理量有 n個(gè) (x1， x2… xn) 其中如含 m個(gè)基本量綱，則該過程可由 N=nm個(gè)無量綱數(shù)（ π ）進(jìn)行描述 ? ?nf x , x x??? ?12 0? ?n mF,? ? ???? ?12 0確定 a、 c、 d， 則 π定理 ? ? a a c c d c d a cp L D U? ? ?? ? ? ? ? ??? 2 常數(shù)ac dp D U LUD?????? ? ? ???? ?? ? ? ? ????? ? ? ?2 常數(shù)歐拉數(shù) 雷諾數(shù) 長(zhǎng)徑比 p D D UfUL??????? ?????2通過實(shí)驗(yàn)求函數(shù)關(guān)系 對(duì)牛頓流體在長(zhǎng)直光滑水平圓管中作定常層流流動(dòng)的系統(tǒng)，上圖的結(jié)果皆適用。考慮影響雨滴行為的變量有：雨滴的半徑 r，空氣的密度 ρ空氣 和粘度 μ，還有重力加速度 g，表面張力 ζ可忽略。 時(shí)均值，僅 幾 % 。脈動(dòng)產(chǎn)生的附加應(yīng)力 τ t 187。 對(duì)脈動(dòng) u? 用統(tǒng)計(jì)方法描述 對(duì)時(shí)均 用唯象理論描述 湍流強(qiáng)度 相關(guān)系數(shù) 湍流尺度 雷諾應(yīng)力 渦流粘度模型 混合長(zhǎng)模型 __iiuIu??2? ?________xx_ _ _ _ _ _xxuuRyuu?????122212? ?L R y dy?? ?0u________ty x x yuu?? ???? t xy x edudy???t xyxduldy????? ????22湍流場(chǎng)總剪切應(yīng)力： lt xxy x y x y xd u d uld y d y? ? ? ? ???? ? ? ?????2x x xu u u ???通用速度分布： y+5 ： u+ = y+ 5 y+30 ： u+ = ln y+ y+ 30 ： u+ = ln y+ + 壁面湍流速度分布 定義： wx ***u uyu , u , yu?????? ? ?w Uf???212? ?f Re Re? 1 640 . 0 7 9 4 0 0 0 1 0布拉休斯經(jīng)驗(yàn)阻