第六章不可压缩粘性流体的内部流动本章重点:熟悉充分发展不可压粘性流体流动的基本特点,掌握管内流动沿程阻力与局部阻力的计算方法。一、流动阻力二、圆管内层流三、平板间层流四、管内湍流五、沿程阻力系数和局部阻力系数六、管内流动的能量损伤七、管路计算一、流动阻力自然界流体流动有层流(laminarflow)和湍流(紊流turbulentflow)两种流动形态。自然界真实流体的运动有层流和湍流两种流态,在一定条件下可以相互过渡。雷诺数确定流态。层流的摩擦阻力小于湍流层流速度分布剖面湍流速度分布剖面思考:为什么层流阻力小于湍流?1、不可压缩粘性流体总流的伯努利方程理想不可压缩流体在重力场下作定常流动时微元流束的伯努利方程对于黏性流体总流:实际管流总是由无数多条微元流束组成,称有效截面为有限的流动为总流单位重量流体在流线上从1点到2点的机械能损失则总流在有效截面1和2之间的总能量关系式:n3n2n1一维管流若有效截面1和有效截面2处的流动都是缓变流动,则和是两个不同的常数,于是可写为:对于不可压缩流体,以通除上式各项得上式中用有效截面上的平均流速代替真实流速,则动能项改写为:式中—总流的动能修正系数则黏性流体总流的伯努利方程为:即:进口的总水头=出口总水头+从进口到出口发生的所有损失水头;其中能量修正系数取1。设缓变流:流线平行或接近平行的流动急变流:流线间相互不平行,有夹角的流动缓变流急变流缓变流急变流缓变流急变流缓变流急变流缓变流急变流粘性不可压缩的重力流体定常流动;沿总流流束满足连续性方程,即qv=常数;适用于两任意缓变流界面,不必考虑他们之间是否有急变流适用条件:
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