空气在管道中流动的基本规律
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第一章空气在管道中流动的基本规律工程流体力学以流体为对象,主要研究流体机械运动的规律,并把这些规律应用到有关实际工程中去。
涉及流体的工程技术很多,如水力电力,船舶航运,流体输送,粮食通风除尘与气力输送等,这些部门不仅流体种类各异,而且外界条件也有差异。
通风除尘与气力输送属于流体输送,它是以空气作为工作介质,通过空气的流动将粉尘或粒状物料输送到指定地点。
由于通风除尘与气力输送是借助空气的运动来实现的,因此,掌握必要的工程流体力学基本知识,是我们研究通风除尘与气力输送原理和设计、计算通风除尘与气力输送系统的理论基础。
本章中心内容是工程流体力学基本知识,主要是空气的基本特性及运动时的基本规律。
1.1 空气的基本特性及流动的基本概念流体是液体和气体的统称,由液体分子和气体分子组成,分子之间有一定距离。
而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体(主要是空气)可视为连续体,即所谓连续性的假设。
这意味着流体在宏观上质点是连续的,其次还意味着质点的运动过程也是连续的。
研究证明,按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。
因此在工程应用上,用连续函数来进行流体及运动的研究,并使问题大为简化。
1.1.1 空气的基本特性1.密度和重度单位体积空气所具有的空气质量称为空气密度,用符号ρ表示。
其表达式为:(1-1)式中:ρ——空气的密度(kg/m3);m——空气的质量(kg);V——空气的体积(m3)。
单位体积空气所具有的空气重量称为空气重度,用符号表示。
其表达式为:(1-2)式中:——空气的重度(N/m3);——空气的重量(N);——空气的体积(m3)。
对于液体而言,重度随温度改变而变化。
而对于气体而言,气体的重度取决于温度和压强的改变。
由公式(1-2)两边除以,可以得出空气的密度与重度存在如下关系;(1-3)式中:——当地重力加速度,通常取9.81(m/s2)。
2.温度温度是标志物体冷热程度的参数。
就空气而言,温度和空气分子热运动的平均动能有关。
空气流通原理空气流通原理是指空气在室内或室外的流动规律和机理。
空气的流通对于人类的生活和健康至关重要,因此了解空气流通原理对于改善室内空气质量,提高生活舒适度具有重要意义。
首先,空气流通受到自然环境的影响。
在室外,空气流通受到地形、气候、气压等因素的影响。
例如,山谷地形会导致空气流通受到限制,而平原地区则空气流通相对较顺畅。
气候条件也会影响空气流通,如风力大小和方向将直接影响空气的流动方向和速度。
此外,气压的变化也会对空气流通产生影响,气压高的地方空气流通相对较好,而气压低的地方则相对较差。
其次,建筑结构和室内布局也对空气流通产生重要影响。
建筑物的设计和结构会影响空气的进出和流通方向。
合理的建筑结构和通风设施能够促进空气的流通,而不合理的结构则会导致空气滞留和流通不畅。
室内布局的合理性也会影响空气流通,如家具摆放、门窗位置等都会对空气流通产生影响。
另外,气流的产生和传播也是空气流通原理的重要组成部分。
气流是指空气在一定空间内的流动,它可以通过自然风、机械通风等方式产生。
气流的传播会受到阻力、摩擦力等因素的影响,因此在空间内的流通路径和速度会有所不同。
最后,人为因素也会对空气流通产生影响。
人们在室内活动会产生热量和湿气,这些热量和湿气会影响空气的密度和流通速度。
因此,在室内活动时,合理的通风和空气流通设计能够有效地改善空气质量,保持空气的清新和舒适。
总之,空气流通原理是一个复杂而又重要的课题,它涉及自然环境、建筑结构、气流传播和人为因素等多个方面。
了解空气流通原理,对于改善室内空气质量,提高生活舒适度具有重要意义。
希望本文能够对空气流通原理有所帮助,引起大家对空气质量和健康的重视。
第一章空气在管道中流动的基本规律工程流体力学以流体为对象,主要研究流体机械运动的规律,并把这些规律应用到有关实际工程中去。
涉及流体的工程技术很多,如水力电力,船舶航运,流体输送,粮食通风除尘与气力输送等,这些部门不仅流体种类各异,而且外界条件也有差异。
通风除尘与气力输送属于流体输送,它是以空气作为工作介质,通过空气的流动将粉尘或粒状物料输送到指定地点。
由于通风除尘与气力输送是借助空气的运动来实现的,因此,掌握必要的工程流体力学基本知识,是我们研究通风除尘与气力输送原理和设计、计算通风除尘与气力输送系统的理论基础。
本章中心内容是工程流体力学基本知识,主要是空气的基本特性及运动时的基本规律。
1.1空气的基本特性及流动的基本概念流体是液体和气体的统称,由液体分子和气体分子组成,分子之间有一定距离。
而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体(主要是空气)可视为连续体,即所谓连续性的假设。
这意味着流体在宏观上质点是连续的,其次还意味着质点的运动过程也是连续的。
研究证明,按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。
因此在工程应用上,用连续函数来进行流体及运动的研究,并使问题大为简化。
1.1.1空气的基本特性1.密度和重度单位体积空气所具有的空气质量称为空气密度,用符号ρ表示。
其表达式为:????????????? ??????????? ???????????????? ???????????????? ?????????(1-1)式中:ρ——空气的密度(kg/m3);???????????m ——空气的质量(kg);V——空气的体积(m3)。
单位体积空气所具有的空气重量称为空气重度,用符号表示。
其表达式为:????????????? ???????????? ???????????????? ???????????????? ??????????(1-2)式中:——空气的重度(N/m3);?????????——空气的重量(N);——空气的体积(m3)。
2.2 流动流体的基本规律2.2.1 流动的基本概念流体和连续性假设流体是气体和液体的统称。
气体和液体的共同点是不能保持一定形状,具有流动性;而其不同点表现在液体具有一定的体积,几乎不可压缩;而气体可以压缩。
当所研究的问题并不涉及到压缩性时,所建立的流动规律,既适合于液体也适合于气体,通常称为流体力学规律;此时通常不明确区分气体和液体而泛称为流体。
当计及压缩性时,气体和液体就必须分别处理。
空气是由分子构成,在标准状态下(即在气体温度15℃、一个大气压的海平面上),每一立方毫米的空间里含有2.7×1016个分子。
空气分子的自由行程很小,大约为6×10-6cm。
当飞行器在这种空气介质中运动时,由于飞行器的外形尺寸远远大于空气分子的自由行程,故在研究飞行器和大气之间的相对运动时,空气分子之间的距离完全可以忽略不计,即把空气看成是连续的介质。
这就是空气动力学研究中常说的连续性假设。
随着海拔高度的增加,空气的密度越来越小,空气分子的自由行程越来越大。
当飞行器在40km以下高度飞行时,可以认为是在稠密大气层内飞行,这时空气可看成连续的。
在120~150km高度上,空气分子的自由行程大约与飞行器的外形尺寸在同一个量级范围之内;在200km高度以上,气体分子的自由行程有好几千米。
在这种情况下,大气就不能看成是连续介质了。
运动的转换在空气动力学中,为了简化理论和试验研究,广泛采用运动的转换原理运动的转换原理,是根据加利略所确定的运动的相对原理而建立的。
相对原理,即如果在一个运动的物体系上附加上一个任意的等速直线运动,则此附加的等速直线运动并不破坏原来运动的物体系中各物体之间的相对运动,也不改变各物体所受的力。
利用运动的转换原理,使问题的研究大为简化。
设飞机以速度v∞在静止空气中运动(图2.2.1),根据相对原理,可以给该物体系(飞机与周围空气)加上一个与速度v∞大小相等方向相反的速度。
这样得到的运动是,飞机静止不动,无穷远处气流以速度v∞流向飞机。
空气在管道中流动的基本规律Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT第一章空气在管道中流动的基本规律工程流体力学以流体为对象,主要研究流体机械运动的规律,并把这些规律应用到有关实际工程中去。
涉及流体的工程技术很多,如水力电力,船舶航运,流体输送,粮食通风除尘与气力输送等,这些部门不仅流体种类各异,而且外界条件也有差异。
通风除尘与气力输送属于流体输送,它是以空气作为工作介质,通过空气的流动将粉尘或粒状物料输送到指定地点。
由于通风除尘与气力输送是借助空气的运动来实现的,因此,掌握必要的工程流体力学基本知识,是我们研究通风除尘与气力输送原理和设计、计算通风除尘与气力输送系统的理论基础。
本章中心内容是工程流体力学基本知识,主要是空气的基本特性及运动时的基本规律。
空气的基本特性及流动的基本概念流体是液体和气体的统称,由液体分子和气体分子组成,分子之间有一定距离。
而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体(主要是空气)可视为连续体,即所谓连续性的假设。
这意味着流体在宏观上质点是连续的,其次还意味着质点的运动过程也是连续的。
研究证明,按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。
因此在工程应用上,用连续函数来进行流体及运动的研究,并使问题大为简化。
1.1.1空气的基本特性1.密度和重度单位体积空气所具有的空气质量称为空气密度,用符号ρ表示。
其表达式为:(1-1)式中:ρ——空气的密度(kg/m3);m——空气的质量(kg);V——空气的体积(m3)。
单位体积空气所具有的空气重量称为空气重度,用符号表示。
其表达式为:(1-2)式中:——空气的重度(N/m3);——空气的重量(N);——空气的体积(m3)。
对于液体而言,重度随温度改变而变化。
而对于气体而言,气体的重度取决于温度和压强的改变。
由公式(1-2)两边除以,可以得出空气的密度与重度存在如下关系;(1-3)式中:——当地重力加速度,通常取(m/s2)。
空气流体力学空气流体力学是研究空气流动行为和性质的科学领域。
空气流体力学的研究范围涉及了空气的流动、压力分布、速度分布、流体力学方程等方面。
它在许多领域中有着广泛的应用,如飞行器设计、气象预报、建筑物风力载荷计算等。
空气是一种气体,它的特性和行为符合流体力学的基本原理。
流体力学是研究流体运动规律的学科,包括了液体和气体。
空气流体力学主要研究空气在不同条件下的流动特性,以及这些特性对周围环境的影响。
在空气流体力学中,有一些重要的概念需要了解。
首先是流动的类型,空气流动可以分为层流和湍流两种。
层流是指流体在流动过程中保持着有序的分层状态,流线平行且流速分布均匀。
湍流则是指流体在流动过程中产生的混乱而不规则的流动状态,流线交错且流速分布不均匀。
湍流通常发生在流速较大或流动过程中存在不规则障碍物的情况下。
其次是雷诺数,雷诺数是描述流体流动性质的无量纲参数。
它的大小反映了流体流动的稳定性和湍流程度。
雷诺数越大,流动越容易变得湍流;雷诺数越小,流动越容易保持层流。
在空气流体力学中,雷诺数的大小对空气流动的稳定性和湍流程度有着重要影响。
空气流动还受到一些因素的影响,如压力梯度、温度变化、速度分布等。
压力梯度是指单位距离内压力的变化率,它决定了流体的流动方向和速度。
温度变化则会导致流体的密度变化,进而影响流体的流速和压力分布。
速度分布则描述了流体在不同位置的流速情况,通常在管道或流动通道中速度会随着位置的变化而改变。
在空气流体力学中,还有一些重要的定律和方程需要研究。
其中最基本的是质量守恒定律和动量守恒定律。
质量守恒定律表明,在稳态流动过程中,单位时间内通过任意截面的质量流量保持不变。
动量守恒定律则描述了流体在流动过程中动量的变化情况,它与力的平衡有关。
除了定律和方程,空气流体力学还涉及了一些数值模拟和实验方法。
数值模拟是通过计算机模拟流体流动的过程,利用数值方法求解流体力学方程。
实验方法则是通过实际的实验设备和测量手段来研究空气流动的特性。
空气流通原理
空气流通原理是指空气在不同区域之间流动的过程。
空气流通的原理是由于气体分子的运动和外部力的作用。
空气中的气体分子具有热运动,呈现无规则的运动轨迹。
当气体分子受到外力的作用时,会产生压力差,使得空气从高压区域流向低压区域。
空气流通的主要驱动力是压力差。
在一个封闭的空间中,当某个区域的压力高于其他区域时,空气分子会自发地从高压区域向低压区域移动,以达到压力均衡。
这种气体分子由高压区域向低压区域的移动过程就是空气流通。
除了压力差,温度差也是引起空气流通的重要因素。
热空气比冷空气密度低,升热后的空气会上升,而冷空气则下沉,形成自然对流。
这种自然对流能够促使空气在一个封闭空间中进行流通。
此外,风力也是空气流通的重要因素之一。
当大气中存在气压差异时,会引起风的产生。
风与气压梯度密切相关,从高气压区域向低气压区域吹拂,形成空气的水平流通。
总之,空气流通是由气体分子热运动、压力差、温度差和风力共同作用所导致的。
理解空气流通的原理有助于提高空气质量,保持室内外空气的清新与流动。
管道气流学知识点总结管道气流学是流体力学的一个重要分支,研究流体在管道内的流动规律和相关问题。
它在化工、石油、机械、空调等工程领域有着广泛的应用,对于工程设计和安全运行具有重要意义。
管道气流学涉及的知识点非常广泛,包括流体力学基础、管道流动特性、压力损失、管道系统设计等内容。
本文将对这些知识点进行系统总结,以供相关领域的工程师和研究人员参考。
一、流体力学基础1. 流体的性质和基本方程流体是一种不能保持形状的物质,包括液体和气体。
在管道气流学中,主要研究气体在管道内的流动。
流体力学基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程,这些方程描述了流体在空间内的运动和变化规律。
通过这些方程可以推导出流速、压力、密度等流体参数的变化关系,为管道气流学的研究提供了理论基础。
2. 流体流动的类型流体的流动可以分为层流和湍流两种类型。
层流指的是流体分层排列,流动呈现规则的分层运动状态;湍流是在流体流动中产生的涡流、旋涡和乱流等不规则流动状态。
在管道气流学中,不同类型的流动会产生不同的流场特性和流态现象,对管道中的能量损失、阻力和流动稳定性等产生重要影响。
3. 流动的速度分布和流线型态在管道气流中,由于管道的几何形状和壁面摩擦阻力等因素的影响,流体的速度会在管道内产生不均匀的分布。
流体的速度分布对于管道内的能量损失、流动阻力和流体流态的稳定性等都具有重要的影响。
同时,流线型态描述了流体在管道内的流动路径和形态,对于研究管道气流的流态特性和分析管道内的动态流动情况具有重要意义。
4. 黏性流体流动黏性流体是流体力学中常用的一种假设模型,它考虑了流体的内部黏性阻力对于流动的影响。
在管道气流学中,由于管道内的壁面摩擦阻力和黏性阻力的作用,流体的流动会呈现出不同于理想流体的性质。
对于黏性流体的流动特性和流态规律的研究,可以为理论分析和工程应用提供重要参考。
二、管道流动特性1. 管道流体的压力损失管道内流体的压力损失是研究管道气流学中的一个重要问题。
空气在管道中流动的基本规律Prepared on 22 November 2020第一章空气在管道中流动的基本规律工程流体力学以流体为对象,主要研究流体机械运动的规律,并把这些规律应用到有关实际工程中去。
涉及流体的工程技术很多,如水力电力,船舶航运,流体输送,粮食通风除尘与气力输送等,这些部门不仅流体种类各异,而且外界条件也有差异。
通风除尘与气力输送属于流体输送,它是以空气作为工作介质,通过空气的流动将粉尘或粒状物料输送到指定地点。
由于通风除尘与气力输送是借助空气的运动来实现的,因此,掌握必要的工程流体力学基本知识,是我们研究通风除尘与气力输送原理和设计、计算通风除尘与气力输送系统的理论基础。
本章中心内容是工程流体力学基本知识,主要是空气的基本特性及运动时的基本规律。
空气的基本特性及流动的基本概念流体是液体和气体的统称,由液体分子和气体分子组成,分子之间有一定距离。
而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体(主要是空气)可视为连续体,即所谓连续性的假设。
这意味着流体在宏观上质点是连续的,其次还意味着质点的运动过程也是连续的。
研究证明,按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。
因此在工程应用上,用连续函数来进行流体及运动的研究,并使问题大为简化。
1.1.1空气的基本特性1.密度和重度单位体积空气所具有的空气质量称为空气密度,用符号ρ表示。
其表达式为:(1-1)式中:ρ——空气的密度(kg/m3);m——空气的质量(kg);V——空气的体积(m3)。
单位体积空气所具有的空气重量称为空气重度,用符号表示。
其表达式为:(1-2)式中:——空气的重度(N/m3);——空气的重量(N);——空气的体积(m3)。
对于液体而言,重度随温度改变而变化。
而对于气体而言,气体的重度取决于温度和压强的改变。
由公式(1-2)两边除以,可以得出空气的密度与重度存在如下关系;(1-3)式中:——当地重力加速度,通常取(m/s2)。
2.温度温度是标志物体冷热程度的参数。
就空气而言,温度和空气分子热运动的平均动能有关。
温度越高,空气分子热运动越强,空气分子热运动的平均动能也就越大。
空气的温度用测量温度的仪表测定。
为了标志温度的高低和保证温度测量的准确一致,就要规定一个衡量温度高低的标准尺子,称为温度标尺,简称温标。
目前国际上通用的温标主要有两种。
摄氏温标(t)——摄氏温标规定:在1标准大气压下,纯水开始结冰时的温度(冰点)定为0°C,纯水沸腾时的温度(沸点)定为1000C。
在0°C与此同时1000C之间划为100等分。
每一等分就是摄氏温度的1°C。
绝对温标(T)——绝对温标规定:把-273.15°C作为零点,由此而测量出的温度就是绝对温度。
用绝对温标表示温度时,在度数的右边加上字母“K”。
绝对温标的每1K与摄氏温标每1°C在数值上完全相等。
1标准大气压下,纯水的冰点为(工程上取273K已足够准确),沸点为。
摄氏温度和绝对温度之间的换算关系为:T=273+t°(K)3.压强气体或液体分子总是永远不停地作无规则的热运动。
在管道中这种无规则的热运动,使管道中的分子间不断地相互碰撞,这就形成了对管道的撞击力。
虽然每个分子对管道壁的碰撞是不连续的,致使撞击力也是不连续的,但是由于管道中有大量的分子,它们不停且非常密集地碰撞管壁,因此,从宏观上就产生了一个持续的有一定大小的压力。
正如雨点落到伞面上,虽然每个雨点对伞面的作用力并不是连续的,但是,大量密集的雨点落到伞面上,就能感觉到雨点对伞面形成了一个持续的压力。
对管壁而言,作用在管壁上压力的大小取决于单位时间内受到分子撞击的次数以及每次撞击力量的大小。
单位时间撞击次数越多,每次撞击的力量越大,作用于管壁的压力也越大。
压强的大小可用垂直作用于管壁单位面积上的压力来表示,即:(1-4)式中:P——压强(N/m2);F——垂直作用于管壁的合力(N);A——管壁的总面积(m2);。
压强的单位通常有三种表示方法。
第一种,用单位面积的压力表示。
在工程应用中,常以千克为力的单位,平方米作为面积的单位,于是压强的单位为kg/m2,有时也用kg/cm2作为压强的单位。
在国际单位制中压强单位采用[帕],即N/m2。
其换算关系为:1帕=1/(kg/m2)第二种,用液柱高度表示。
在测定管道中空气的压强时,常采用里面装有水或水银的U型压力计为测量仪器,以液柱高度表示压强的大小。
如图1-1,液柱作用于管底的压力为液柱的重量,其大小为:(1-5)式中:——液体重度(kg/m3);——液柱高度(m);——受力面积(m2)。
压强为:(1-6)或:例如,水的重度为100(kg/m3),水银的重度为13600(kg/m3),试将P=1(kg/cm3)换算成相应的液柱高度。
用水银柱(汞柱)高度表示:=10000/13600 =(mHg)=736(mmHg)用水柱高度表示:=10000/100=1 000(mmH2O)第三种,用大气压表示。
国际上,把海拔高度为零,空气温度为0°C,纬度为45°时测得的大气压强为1个标准大气压,它等于10336(kg/m2)。
工程上为简化起见,在不影响计算精度的前提下,取一个工程大气压为10000(kg/m2)。
工程中需要规定某一状态的空气为标准空气。
国际上把一个标准大气压,温度为0°C的空气状态规定为标准状态。
标准状态下的空气称为标准空气。
标准空气的密度为ρ=(kg/m3)。
表示压强的三种方法换算关系为:1标准大气压=10336(kg/m2)=10336(mmH2O)=760(mmHg)1工程大气压=10000(kg/m2)=10000(mmH2O)=736(mmHg)为了满足工程上的需要,压强可按以下三种方法进行计算,如图1-2所示。
绝对压强——当计算压强以完全真空为基准算起,称为绝对压强,用P s表示,其值恒为正。
相对压强——当计算压强以当地大气压(P a)为基准算起时,称为相对压强,用P r表示。
也称为表压(P b)。
真空度——当绝对压强低于大气压强时,其大于大气压的数值称为真空度。
需要说明的是,通风工程中所指的压力就是物理学中所指的压强。
由于通风工程中的压力(压强)相对较小,常用帕毫米水柱作单位,其换算关系为:1(mm/H2O)=1(kgf/m2)=(P a)4.粘滞性流体流动时所表现出的内摩擦力(粘滞力)反映了流体抵抗外力使其产生变形的特性,这种特性称为粘滞性,简称粘性。
当我们把油和水倒在同一斜度的平面上,发现水的流动速度比油要快的多,这是因为油的粘滞性大于水的粘滞性。
流体的粘性大小用动力粘性系数(粘度)μ表示,单位为帕·秒(Pa·s)。
而动力粘性系数μ值越大,流体的粘性越大。
而动力粘性系数μ又随不同流体及温度和压力而变化。
通常粘性系数与压力的关系不大,在多数情况下可以忽略压力对液体粘性系数的影响。
流体的粘性系数与温度的关系已被大量的实验所证明。
即液体的粘性系数随温度的增加而下降,气体的粘性系数随温度而增加。
这种截然相反的结果可用液体的微观结构去阐明。
流体间摩擦的原因是分子间的内聚力、分子和壁面的附着力及分子不规则的热运动而引起的动量交换,使部分机械能变为热能。
这几种原因对液体与气体的影响是不同的。
因为液体分子间距增大,内聚力显着下降。
而液体分子动量交换的增加又不足以补偿,故其粘性系数下降。
对于气体则恰恰相反,其分子热运动对粘滞性的影响居主导地位,当温度增加时,分子热运动更为频繁,故气体粘性系数随温度而增加。
另外,在我们研究流体运动规律的时候,ρ和μ经常是以μ/ρ的形式相伴出现,这是为了实用方便,就把μ/ρ叫做运动粘性系数,用符号υ表示。
υ=μ/ρ(m2/s)(1-7)5.比容比容是单位重量的流体占有的容积,它是定量流体容积大小的状态参数。
它与重度的关系为:γ·υ=1(1-8)气体的比容随温度和压力变化。
6.空气状态变化(理想气体状态方程)理想气体指一种假想的气体,它的质点是不占有容积的质点;分子之间没有内聚力。
虽然自然界中不存在真正的理想气体,但是为了研究流体的客观规律,从复杂的现象中抓住主要环节而忽略某些枝节,在工程应用所要求的精度内,使问题合理化,不至于引起太大的误差。
就此意义来讲,引出理想气体的概念是十分重要的。
在研究通风除尘与气力输送时,完全可以引用理想气体的定律。
空气在压力P或温度T变化时能改变自身的体积V,具有显着的压缩性和膨胀性,因此,当温度、压力变化时,气体的密度ρ也随之变化。
它们之间的关系,服从于理想气体状态方程。
即:(1-9)或:(1-10)由带入上式得:对于单位质量的气体:(1-11)气体状态方程中的R称为气体状态常数,与气体状态无关。
在通风工程领域,R=牛·米/千克·开(N·m/kg·K)。
1.1.2与空气流动的有关概念空气是一种流体,其流动规律遵循流体力学的一般规律。
在介绍反映流体流动规律的流体力学基本方程之前,先介绍一些有关的流动的基本概念。
充满运动流体的空间称为流场。
用以表示流体运动规律的一切物理统称为运动参数,如速度v、加速度a、密度ρ、压力P和粘性力F 等。
流体运动规律,就是在流场中流体的运动参数随时间及空间位置的分布和连续变化的规律。
1.稳定流与非稳定流如果流场中各点上流体的运动参数不随时间而变化,这种流动就称为稳定流。
如果运动参数不随时间而变化,这种流动就称为非稳定流。
对于稳定流:(1-12)对于非稳定流:(1-13)上述两种流动可用流体经过容器壁上的小孔泄流来说明(如图1-3)。
图1-3(a)表明:容器内有充水和溢流装置来保持水位恒定,流体经孔口的流速及压力不随时间变化而变化,流出的形状为一不变的射流,这就是稳定流。
图1-3(b)表明:由于没有一定的装置来保持容器中水位恒定,当孔口泄流时水位将渐渐下降。
因此,其速度及压力都将随时间而变化,流出的形状也将是随时间不同而改变的流,这就是属于非稳定流在通风除尘网路中,如果网路阻力不变,风机转速不变,则空气的流动可视为稳定流动。
在气力输送网路中,如果提升管的输送量不变,管内空气流动也可以视为稳定流动。
2.迹线与流线(1)迹线流场中流体质点在一段时间内运动的轨迹称为迹线。
(2)流线流场中某一瞬时的一条空间曲线,在该线上各点的流体质点所具有的速度方向与该点的切线方向重合。
3.流管与流束(1)流管流场中画一条封闭的曲线。
经过曲线的每一点作流线由这些流线所围成的管子称为流管。
非稳定流时流管形状随时间变化;稳定流时流管不随时间而变化。
由于流管的表面由流线所组成,根据流线的定义流体不能穿出或穿入流体的表面。