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许多山西净化车间化工流体流动过程是在封闭管路中进行的

浏览: 发表时间:2022-03-03 10:13:46 来源:文章来自网络,如有侵权,请联系删除。

  因此式中共有个未知量,它们是及或或及或有个已知量,即和。由上述个方程解出个未知量显然是不可能的。为使方程有解的可能,设法找出上述这些未知量之闻的关系,或它们与已知量之间的关系,以减少独立变量的数目。前已述及,个表面应力彼此是独立的,因此净化车间在确定变量之间的关系时,应着眼于表面应力与速度之间的内在联系,即应力与形变速率之间的关系,描述这种关系的方程称为本构方程。二牛顿型流体的本构方程对于三维流动系统,可以从理论上推导应力与形变速率之间的关系,但其内容已超出本课程的范围。下面仅给出应力与形变速率之间关系的表达式。

  剪应力在本章中曾经指出,对于牛顿型流体的一维流动,剪应力与净化车间剪切速率或形变速率成正比,即移对于三维流动,亦存在着与之类似的表达式,但剪应力与相应两个方向上的形变速率有关。经分析推导,其关系为+法向应力节曾经指出,流体静止时,法向应力在数值上即为流体的静压力。当流体流动时,这一关系并不成立。它是由两部分组成的:其一是流体的压力,它使流体微元承受压缩,发生体积形变;其二由流体的粘性作用引起。它使流体微元在法线方向上承受拉伸或压缩,发生线性形变。各法向成力与压力和形变速率之间的关系如下度三运动方程将本构方程及代人式中,经简化后可得运动方程的终形式为将以上三式写成向量形式,为活函式表示的运动方程对稳态或非稳态流动可压缩或不可压缩流体理想或实际流体均适用。但需指出,该方程仅适用于牛顿型流体。

  这是由于本构方程是针对牛顿型流体而言的。将不可压缩流体的连续性方程代人式中,可得不可压缩流体的运动方程为导越证越交将以上三式代人不可压缩流体的奈维斯托克斯方程中,可得+式即为以动压力梯度表示的运动方程。许多净化车间化工流体流动过程是在封闭管路中进行的,在此情况下,流体不具有自由表面,利用式求解此类问题比较方便。五柱坐标与球坐标下的运动方程与连续性方程一样,在某些情况下,采用柱坐标或球坐标表示的奈维所托克斯方程,在应用上较直角坐标更为方便。在此仅给出不可压缩流体在柱球坐标下的运动方程的推导结果,推导过程从略。柱坐标系量式中,为时间:分别为径向坐标,方位角和轴向坐标和:分别为和:方向上的速度分量,和,分别为各方向上的质量力分量。球坐标系分量式中,为时间:和分别表示径向坐标余纬度和方位角;和年分别为和方向上的速度分量和。分别为和方向上的质量力分量。第七节连续性方程与运动方程的应用示例连续性方程和运动方程是描述流体运动规律的基本微分方程。


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