流体力学 第四章

1、 （hf） 2 2 v d l pl 2 64128 2 4 v d l Red lq pl Re 64 Re 64 g v d l g p h l l 2 2 hm ) v 2 h 2g m mfw hhh 错 问题：问题：何谓均匀流及不均匀流？以上分类与过流何谓均匀流及不均匀流？以上分类与过流 断面上流速分布是否均匀有无关系？断面上流速分布是否均匀有无关系？ 答案：均匀流是指流线是平行直线的流动。 不均匀流是流线不是平行直线的流动。 这个分类与过流断面上流速分布是否均匀没有关 系。 A B C k v k v cr v cr v k v k v k v k v k v k v k v dv

2、 Re vd Re 。 例例 20007600 0131. 0 10100 Re d /scm tt 2 2 01310 35911 01780 0002210033701 01780 . . . . . 200076336 01310 10100 d Re . v d Re cr cr v cm/s d Recr cr 622 10 200001310 . . v 列动平衡方程时，不需考虑惯性力。列动平衡方程时，不需考虑惯性力。 R l ) p (z-) p z 02 2 1 1 （ A l )z-(z) p - p 0 21 21 （ f 2 222 2 2 111 1 h 2 p z 2

3、 p z g v g v f 2 2 1 1 h p z p z f 2 2 1 1 h p z p z）（ R l h 0 f Ri 0 / f ihl Ri 0 i 2 r 00 i 2 r 00 r r i 2 r i 2 r dy du - dr du - i r dr du - 2 1 rdr i -du 2 cr i -u 2 4 2 0 r i c 4 )r-r ( i u 22 0 4 2 0 2 0max d i r i u 164 A udA A v )r-r ( i u 22 0 4 2 0 d i 32 v 2 0 2 0max d i r i u 164 4 0 2

4、0 2 0 d i dd i AQ 128432 v 2 0 d i 32 v v 2 0 d i 32 l h i f vv 1 32 k d l h 2 0 f 2 0 d l k 32 1 2g Re 46 2g 64 2 0 2 0 0 v d v d dv lll 2gd l 642 2d g)( l d l h 2 2 0 2 0 2 0 f v vv v vv 3232 2gd l h 0 f 2 v Re 46 2gd Q Qh N 2 0 f vl B C C 2 0max r 4 u i 得得 850 r u 4 2 0 max . i (m/s) 106680)40.00

5、0-25(0.00850)r-(r 4 u 22 0 . i iR 0 iR 0 850 r u 4 2 0 max . i ）米( 370 619 06350 10 1000 180 2gd h 22 0 f . . . . . v l x u x u T xx dxu T u 0 1 x u x u xxx uuu x u 0dtu T 1 T 0 x x u T dtu u T 0 y y 0dtu T 1 T 0 y T dtu u T 0 z z 0dtu T 1 T 0 z T dtu u T 0 0dtu T 0 T dt p p T 0 0dtp T 0 / 2/ 2/ 2 1

6、1 () 3 xyz uuu u u u v u 于快速层，两层相于快速层，两层相 距距l l1。在某一瞬间，。在某一瞬间，a处质点以脉动速度处质点以脉动速度 向上运动到向上运动到a 点，到达点，到达a 后，显示出后，显示出负负值脉动速度值脉动速度 。反之，。反之，b 处质点处质点 以脉动速度以脉动速度 向下运动到向下运动到b点，到达点，到达b后，显示出后，显示出正正值脉值脉 动速度动速度 。 y u x u y u x u y u x u At t-（A ） t t t y u x u 与与 符号相反，右侧必须冠以负号。符号相反，右侧必须冠以负号。y u x u yxu u- yxu u x

7、 u y u yx21 uu- dy ud - dy ud - 1 yx2 uu- yx21 uu- dy ud - 粘性流体在圆管中紊流流动时，紧贴固体壁面有一层很薄粘性流体在圆管中紊流流动时，紧贴固体壁面有一层很薄 的流体，受壁面的限制，脉动运动几乎完全消失，粘滞起的流体，受壁面的限制，脉动运动几乎完全消失，粘滞起 主导作用，基本保持着层流状态，这一薄层称为层流边层主导作用，基本保持着层流状态，这一薄层称为层流边层 （粘性底层）。（粘性底层）。 Re d 382. 0 0 0 i R 0 gd l4 h tur f 2gd l h 2 f v 2gd l h 2 f v 给定给定/d:Q

8、v、hf 、Re ) d (Re) d 2191 9826 7 8 . . （ g v hm 2 2 ? 截塔 r 2 22 2 2 11 1 h 2g p z 2g p z vv r 2 1 2 221 h 2g -p-p vv r 2 1 2 2122 h 2g -)-( vvvvv 2g - h 2 21 r vv vv 2 22 111 r1 2 A h1 A2g2g vv 2 22 222 r2 1 A h-1 A2g2g 2 2 1 1 )1 ( A A 2 1 2 2 ) 1( A A v 2 r h 2g ， 2g v h 2 r 4838. 05414. 011 2 sin8 2 1 2 2 1 A A K A A 2 1 2 1 2 sin8 A A 24 0.946sin2.047sin 22 2gd l h 2 e r v r fl hhh vv 22 nn i iii li i 1i 1 i l h d2g2g n 1i 2 i i eii n 1i 2 i i ii l 2gd l 2gd l h vv 管道系统中流体的总能量损失为所有沿程损失管道系统中流体的总能量损失为所有沿程损失 和所有局部损失之和，即和所有局部损失之和，即 若在整个管道系统中，各截面上的平均流速相