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它对干流体流动以及传热传质过程的速率有着重要的影响。对于层流,其长度可采用下式估算式中,:为进口段长度,:为管道内径,空气净化设备为以管内平均流速和管内径表示的雷诺数。三边界层分离与形体曳力边界层的一个重要特点是,在某些情况下,会出现边界层与固体壁面相脱离的现象。此时边界层内的流体会倒流并产生旋涡,导致流体的损失。此种现象称为边界层分离,它是粘性流体流动时损失的重要原因之一。以图的不可压缩粘性流体以均匀流速。绕过一长圆柱体的流动为例进行分析图仅绘出了柱体的上半部。当流体接近柱体时,在柱体表面上形成边界层,其厚度随着流过的距离而增加。流体的流速与压力沿柱体周边位置是变化的。
当流体到达点时,受到壁面的阻潘,流速降为零。空气净化设备点称为驻点图边界层分离示意图。在点处,流体的压力高。在点到点的上游区,压力逐渐降低,相应的流速逐渐加大。因此在上游区,流体处于颗压梯度之下,即压力推动流体向前。流体压力能的降低,一部分转化为动能,另一部分消耗于流体的摩擦阻力损失。至点处,流速大而压力降至低。在点之后的下游区,流速逐渐降低,压力逐渐升高,因此在下游区,流体处于逆压梯度之下,即压力阻止流体向前。在此区域内,流体的动能除一部分转化为压力能之外,还有一部分克服摩擦阻力损失。在逆压和摩擦阻力的双重作用下,当流体流至某一点处,其本身的动能将消耗殆尽而停止流动,形成了新的驻点。由于流体是不可压缩的,后续流体到达点时,在较高压力作用下被迫离开壁面沿新的流向向下流流去。此种边界层脱离壁而的现象称为边界层分离,点则称为分离点。
在点的下游,由于形成了流体的空白区,因此在逆压梯度作用下,必有倒流的流体来补充。这些流体当然不能靠近处于高压下的点而被迫退回,产生旋涡。在主流与回流两区之间,存在一个分界面称为分离面,。在回流区,流体质点强烈碰撞与混合而消耗。这种损失是因固体表面的形状以及压力在物面上分布不均造成的,故称为形体曳力。由上述讨论可知,产生边界层分离的必要条件是:空气净化设备流体具有粘性和流动过程中存在逆压梯度。流体流经管件阀门管子进出口等局部的地方,由于流向的改变和流道的突然改变,都会出观边界层分离现象。工程上,为减小边界层分离造成的流体损失,常常将物体做成流线形。如飞机的机翼轮船的船体等均为流线形状。第八节湍流化工流体输送以及伴有流动的传热传质过程,以淄流流动居多,因此研究瑞流的特性及其流动规律,有着更普遍和更重要的实际意义。
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本题附国的高位精液而维持恒定,管路中和两段的长度直径及相糙度均相同。某液体以一定流率流过管路,液体在流动过程中温度可视为不变。同:液体通过和两管段的枫失是否相等?此两管段的压力差是否相等?并写出它们的表达式。
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管擎的相箱度可取为,大气压为。求或风机的功率答:如本颗附图,贮槽内水位锥持不变。情的底部与内径为的钢质放水管相连,管路上装有一个阐阀,车间净化器距管路人口端处安有以水银为指示液的管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。
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试求算空气流过长管道时的压力降。又在相同的条件下令水流过上述管道,压力降应为若干?试对两种情况下的计算结果进行比较,并分析结果不同的原因,答气:不可压缩流体在水平圆管中作一维稳态轴向。
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澍流瞬时流速可以用热线风速仪或激光测速仪测定,净化板而常规的速度测量仪表如毕托管只能测定时均流速。二湍流强度可以证明,湍流脉动速度的时均值为零,即。尽管如此,脉动速度的大小反陕了湍流的一些重要特性。
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首先介绍湍流的若干特点,端流与层流的差异以及端流的表征方法。然后探讨应用奈维斯托克斯方程求解斋流问题的途径,后介绍圆管内湍流的求解问题。应当指出,净化板由于湍流流动的复杂性,目前尚不能完全用理论的方法解决湍流问题。
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在流边界层中,靠近壁面的一薄层流体,仍然维持层流流动,空气净化设备称为层流内层或层流底层。在层流内层外缘处,有一层流体既非层流也非完全湍流,称为缓冲层。而后流体经缓冲层过渡到完全微流,称为端流主体或湍流核心。
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在化工过程中,细粒子在流体中的重力沉降属典型的爬流。下面通过对不可压缩流体的运动方程作适当处理建立爬流时的运动方程。根据上述讨论可知,当:很低时,作为近似,可将运动方程中的各惯性力项略去。
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对于任何层流流动问题,原则上都可以通过求解上述方程获得流动的速度分布,压力分布,进而求得流动的阻力。但对于湍流,则需对上述方程作适当变换后求解。然而,即使是对于简单的层流流动,由于方程本身的非线性特点。
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