uuy,v0 ,ppx
• 满足方程:
1 dp d2u 0 dx dy2
• 假定流动受到小扰动,即:
ux, y,t uyux, y,t vx, y,t vx, y,t px, y,t px px, y,t
• 带“ ′”的物理量称为脉动量。
• 代入原始方程,并去掉平均量,得脉动方程:
u x
临界雷诺数: Rec = 13800 层湍 (上)
(金属圆管) Rec = 2320 湍层 (下)
对于非圆截面管道: R e v d H
式中:
dH
4A S
—— 水力直径
式中:S —— 湿周,即过流断面的周界长度。
用下临界雷诺数判别流态(对于光滑金属管):
当 Re < Rec = 2320 层流
当 Re > 2320
四、涡
普遍认为,湍流运动是由各种尺度的涡叠 加而成的,这些涡的大小具有明显的上下限。上 限主要由装置决定,下限则取决于粘性。同时, 涡还是湍流流动中能量的传递方式。
五、湍流运动与分子运动论比较
项目
1. 基元素 2. 基元素性质 3. 基元素数目 4. 特征长度 5. 基元素速率 6. 运动性质
AdxUFdt
由于:
dxU FAUUAU 2
dt
其中ρAU即为动量。应力为单位面积上的 受力。
当D=0.1m,U=10m/s,得:F=800kg.
应力和应变率张量
Du Dt
Fb
P
其中Fb为质量力,P为内力张量。
P τ p u I 2 S p2 3 u I
p为压力,各向同性,λ为体膨胀粘性系数 ,根据Stokes假设, λ=-2μ/3。
Dt
令速度 uuivjwk,可将方程展开: