化工原理_第一章_流体静力学(5).ppt

1.3管内流体流动现象1.3管内流体流动现象牛顿型流体：剪应力与速度梯度的关系符合牛顿
粘性定律的流体；
非牛顿型流体：不符合牛顿粘性定律的流体。液体:3.运动粘度
粘度μ与密度ρ的之比。1.3.2流体的流动型态层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合；

1.3.3流体在圆管内的速度分布由压力差产生的推力管中心流速为最大，即r＝0时，＝umax二、湍流时的速度分布n与Re有关，取值如下：1.3.4流体流动边界层
一、边界层的形成与发展流体在平板上流动时的边界层：边界层区（边界层内）：沿板面法向的速度梯度很大，需考虑粘度的影响，剪应力不可忽略。
主流区（边界层外）：速度梯度很小，剪应力可以忽略，可视为理想流体。边界层流型：层流边界层和湍流边界层。流体在圆管内流动时的边界层充分发展的边界层厚度为圆管的半径；
进口段内有边界层内外之分。
也分为层流边界层与湍流边界层。湍流流动时：湍流主体：速度脉动较大，以湍流粘度为主，径向传递因速度的脉动而大大强化；
过渡层：分子粘度与湍流粘度相当；
层流内层：速度脉动较小，以分子粘度为主，径向传递只能依赖分子运动。2.边界层的分离A→C：流道截面积逐渐减小，流速逐渐增加，压力逐渐减小（顺压梯度）；
C→S：流道截面积逐渐增加，流速逐渐减小，压力逐渐增加（逆压梯度）；
S点：物体表面的流体质点在逆压梯度和粘性剪应力的作用下，速度降为0。
SS’以下：边界层脱离固体壁面，而后倒流回来，形成涡流，出现边界层分离。边界层分离的后果：
产生大量旋涡；
造成较大的能量损失。