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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。例如,在瑞流流场的任一点上,单位体积流体具有的平均动能为之按时均值的定义,将上式展开并注意到“,可得,之经欧由此可见,湍流流体中任一点的总动能不但与时均速度大小有关,还与脉动速度的大小有关。这表明脉动量的均方根是一个重要的量。据此可引出下述湍流强度的定义程湍流强度是表征湍流特性的一个重要参数,其值因凿流状况不同而异。例如,流体在圆管中流动时,值范围为,,而在尾流白由射流这样的高湍动情况下,的数值有时可达。例用热线风速仪测定湍流流场中某一点的瞬时流速值如下以老秒计的相等时间间隔:试计算该点处的时均速度及湍流强度。
解:时均速度由式,得脉动速度由式,脉动速度为材一将题给各,净化板值代人式得故经即则湍流强度为湍流时的运动方程与雷诺应力曾经指出,连续性方程与运动方程不能直接用于求解端流流动问题,这是由于湍流流体质点的随机高频脉动造成的。然而,我们可以根据上述时均值的概念,研究洲流运动的平均变化规律,即对连续性方程和运动方程进行时均值转换对方程取时均意为考察方程在,时间内的平均变化情况,从而获得描述湍流流动时物理量的平均值所满足的方程。此转换过程称为雷诺转换,转换后的方程称为雷诺方程。在进行雷诺转换之前,先列出时均值运算的有关法则。设和代表湍流流场中的两个物理量,且于则有了万,用申联的管压差计利量蒸汽钢炉水面上方的蒸汽压。
如本题附图,管压差计的指示液为水银,净化板两管间的连接管内充横水。已知水银而与基准面的垂直距离分别为及。锅炉中水面与基准面的垂直距离。当地大气压为。试求锅炉上方水蒸气的压力。习题附图习题附图,真空蒸发操作中产生的水装气,送人本题附图的混合冷凝器中与冷水直接接触而冷凝。为了维持操作的真空度,在冷凝器上方接有真空泵,以抽走器内的不凝气空气。问时,为防止外界空气由气压管需人,将此气压管插入液封槽中,水即在管内上升一定的高度,这种措族称为液封。若直空表的读数为,试求气压管中水上升的高度方。答非稳态二维流场的速度向量为证导出点,处在和日两瞬时的流线方程在实验室中,用数璃管路输送的酯酸。管内径为质量流家为。用引和物理单位各算一次雷诺数,并指出流动型态。答:,有一装满水的贮槽。直径高现由槽底部的小孔向外推水小孔的直径为。
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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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测得水流过小孔的平均流速。与情内水而高度:的关系为,试求算放出水所需的时间设水的密度为又若槽中装满爆潮,其它条件不变放出煤油所需时间有何变化设煤油密度为?答:日日幽有一悦拌精,原盛有含量为质量分数,下同的水溶液。
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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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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。
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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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