传输原理02 PPT课件
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传输过程原理(课程编号:30120172)2003.9.27沈厚发焊接馆308电话:89922Email:shen@第四章层流流动及湍流流动第一节流动的状态及阻力分类第二节流体在圆管中的层流流动第三节流体在平行平板间的层流流动第四节流体在圆管中的湍流运动第五节沿程阻力系数的确定第六节局部阻力本课学习内容雷诺实验Reynolds (1882)层流过渡状态湍流第一节流动的状态及阻力分类层流(流线型流):流线呈平行状态的流动。
流体质点在流动方向上分层流动,各层互不干扰和渗混特点:流速很小、粘度很大平壁面绕流的边界层边界层(附面层Boundary Layer ):由速度为零的壁面到速度分布“较均匀”的区域。
流体的粘性在贴近物面极薄的一层内主宰流体运动。
管内层流速度的发展1.1 层流与边界层层流起始段长度(AC ):l = 0.065dReA B湍流质点的运动湍流:流体流动时,各质点在不同方向上作复杂的无规则运动,互相干扰地向前运动。
湍流运动在宏观上既非旋涡运动,在微观上又非分子运动。
流体质点的运行路径v xtv x 湍流脉动:在总的向前运动过程中,流体微团具有各个方向的脉动。
在湍流流场空间中的任一点上,流体质点的运动速度在方向和大小上均随时间而变。
瞬时平均速度:瞬时速度在一定时间内 t 内的平均值。
管内湍流中心区域特征:流体“层”与“层”之间粘性摩擦阻力小(可忽略),相对速度很小;湍流中的流动阻力(及动量交换)主要由流体微团的无规则迁移、脉动引起。
湍流主流湍流边界层层流底层湍流起始段长度:l = 25~40 d惯性力愈大,层流趋向于紊流转变;惯性力愈小,紊流趋向于层流转变。
粘性力惯性力===νηρDv D v Re 式中:v -流体在圆管中的平均速度(m/s );D -圆管内径(m )。
雷诺数(Reynolds Number ):惯性力和粘性力比。
对于在管内强制的流体,由层流开始向湍流转变:Re cr ≤2320层流(Recr 临界雷诺数);Re cr ’≥13000湍流(Re cr ’上临界雷诺数);2320<Re <13000,流动处于过渡区(不稳定),可能是层流、也可能是湍流。