最新流体流动现象教学讲义ppt课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味

2、道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅流体流动现象讲授内容流体静止的基本方程1.1流体流动的基本方程1.2流体流动现象1.3管路计算1.5流速和流量测量1.6流体在管内的流动阻力1.42021/8/3本节讲授内容3滞流与湍流的比较2流动

3、类型与雷诺准数1牛顿黏性定律与流体的黏度4边界层的概念1.3流体流动现象2021/8/3——牛顿黏性定律式中：速度梯度比例系数，它的值随流体的不同而不同，流体的黏性愈大，其值愈大，称为黏度系数或动力黏度，简称黏度。2021/8/32.流体的黏度1）物理意义促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。黏度总是与速度梯度相联系，只有在流动时才显现出来2）黏度与温度、压强的关系a)液体的黏度随温度升高而减小，压强变化时，液体的黏度基本不变。2021/8/3b)气体的黏度随温度升高而增大，随压强增加而增加的很少。3）黏度的单位在SI制中：在物理单位制中，2021/8/3SI单位制和物理单位制黏度单位的换

4、算关系为：4）混合物的黏度对常压气体混合物：对于分子不缔合的液体混合物：2021/8/35）运动黏度单位：SI制：m2/s；物理单位制：cm2/s，用St表示。2021/8/3二、流动类型与雷诺准数1.雷诺实验（1883年）OsborneReynolds1842～19122021/8/3流体的流动形态2021/8/32.雷诺数Re雷诺数的因次：Re是一个没有单位，没有因次的纯数。在计算Re时，一定要注意各个物理量的单位必须统一。2021/8/3流体在圆形直管内流动时：流体的流动类型属于滞流；流体的流动类型属于湍流；可能是滞流，也可能是湍流，与外界条件有关。——过渡区例：20ºC的水在内径为

5、50mm的管内流动，流速为2m/s，试分别用SI制和物理制计算Re数的数值。解：1）用SI制计算：从附录7（P331）查得20ºC时，ρ=998.2kg/m3，μ=1.005mPa.s，用雷诺准数判断流型：2021/8/3管径d=0.05m，流速u=2m/s，2）用物理单位制计算：2021/8/3三、滞流与湍流的比较1.流体内部质点的运动方式层流流动时：流体质点沿管轴做有规则的平行运动。湍流流动时：流体质点在沿流动方向运动的同时，还做随机的脉动。2021/8/3管道截面上任一点的时均速度为：湍流流动是一个时均流动上叠加了一个随机的脉动量。例如，湍流流动中空间某一点的瞬时速度可表示为：湍流的

6、特征是出现速度的脉动。2021/8/32.流体在圆管内的速度分布2021/8/3速度分布：流体在管内流动时截面上各点速度随该点与管中心的距离的变化关系。1）圆管内层流流动的速度分布作用于流体单元左端的总压力为：Rdrlrτrp1p2微元体受力分析：2021/8/3作用于流体单元右端的总压力为：作用于流体单元四周的黏滞力为：整理得：2021/8/3代入上式得：——圆管内层流流动时的速度分布式2021/8/32）圆管内湍流流动的速度分布1×1043.2×106时，n=10。——湍流流动时圆管内速度分布式20

7、21/8/33.层流和湍流的平均速度通过管截面的平均速度：体积流量与管截面积之比1）层流时的平均速度流体通过微圆环体积流量为：滞流时，管截面上速度分布为：Rdrlr2021/8/3积分此式可得：层流时平均速度等于管中心处最大速度的一半。2021/8/32）湍流时的平均速度积分上式得：2021/8/3——1/7方律通常情况下，湍流时的平均速度大约等于管中心处最大速度的0.82倍。2021/8/3圆管内滞流与湍流的比较滞流湍