传输原理(第一讲).ppt

1、传输原理，演讲者：王华，2，为什么一起说“三战”，“三战”具有共同的物理本质。物理过程动量传递：垂直于流线型方向，从高速区域向低速区域移动；传热：高温区域到低温区域(平行于输送方向)；品质转移：从高浓度区域到低浓度区域(平行于转移方向)。三前有相似的表达方程和法则。牛顿的粘性定律、傅立叶定律、峰值定律、a对b的成分a的质量浓度的各向与“浓度”方向相反的传递过程研究方法，1理论研究：建立物理模型建立数学模型2实验研究3有限元分析和模拟模拟，6，了解冶金传递原理学习的两个最基本目的，即了解各种传递现象的机制，建立相应的数学模型方法其次，为今后需要研究的相关成型过程提供了基本数学模型，在此基础上，对

2、成型过程进行了模拟研究，加快了研发过程，降低了研发成本。7，第一章流体的特性，1.1流体的定义和特性，作为连续介质的1.2流体的假设，作用于流体的1.3力表面力质量力，1.4流体的密度，1.5流体的压缩性和膨胀性，1.6流体的粘性，1.7粘性动量通量，8，1.1流体的定义和特性，自然物质中存在的主要形式流动性：在较小剪切力的作用下发生连续变形的特性。流体中液体和气体，F，F，9，1.1流体的定义和特性，第一，流体的定义，液体和气体的区别液体的流动性小于气体；液体有一定的体积，采取容器的形状。气体没有一定体积，充满了任何容器。第二，流体的特性，流动性，10，1.2流体的连续介质假设，显微镜：流体

3、由大量不规则热运动的分子组成，分子之间有间隙，空间上不连续。宏观：在一般工程中，研究的流体的空间规模比分子距离大得多。问题的铅：对11，1.2流体的连续介质假设，定义：将流体视为由连续分布的流体微团组成的连续介质，无论流体分子之间的间距如何。流体微团必须具备的两个条件：必须包含足够的分子；大小必须小。首先，假设流体的连续体是流体微粒，也称为流体粒子。12，根据连续介质的概念选择，流体粒子表示()a流体的分子；b流中的固体粒子；c几何图形上的点；与流动空间相比，d几何尺寸极小，包含分子很多的微元素。对13，1.2流体的连续介质假设避免了流体分子运动的复杂性，只需研究流体的宏观运动。2 .可以使用

4、数学工具研究流体的平衡和运动规律。第二，使用流体连续介质假设的优点，(满足微积分上演属性的要求，可以找到极限)。)，作用于流体的力为14，1.3，作用于流体的两种类型的力：表面力和质量力，一种，表面力，一种。应力：单位面积的表面力。分离体(流体粒子或流体微观质量等研究对象)以外的流体或物体通过分离体表面作用于其上的力与作用面积成正比。作用于15，1.3流体的力，一，表面力，2。法向应力和切向应力，例如摩擦(切向应力)、压力(法向应力)、单位3360Pa、作用于16，1.3流体的力、2、质量力、作用于每个流体微观质量的力、大小与流体质量成正比。例如重力、电磁力、惯性力、停止液体接收的质量力：X=

5、0，Y=0，Z=-mg，17，1.4流体的密度，第一，流体的密度，单位体积流体具有的质量。单位：千克/m3，公用流体的密度：水1.0103千克/m3 (4度)空气1.293千克/m3汞13.6103千克/m3，均匀流体：流体重量：单位：N/，对于表达式中的f流体密度(kg/m3) w4oC，水的密度(kg/m3)，19，1.4流体的密度，3，流体的特定容量，单位质量流体占用的体积是流体密度的倒数。单位：m3/kg，20，1，流体的可压缩性，流体体积随着压力的增加而减少的特性。1 .压缩系数单位压力增加引起的体积相对变化量，1.5流体的压缩性和膨胀性，注意单位！21，1.5流体的可压缩性和可膨胀

6、性，第二，流体的可膨胀性，随着温度的增加，流体体积增加的特性。1 .体膨胀系数单位温度增加引起体积的相对变化量，单位注意！22，3，可压缩和不可压缩流体，可压缩和不可压缩流体，可压缩流体：考虑可压缩的流体，不可压缩流体：不考虑可压缩的流体，1.5流体的可压缩和可膨胀性，23，1.6流体的粘性，1，1，1。当粘性定义流体中的每个流体微观组之间发生相对运动时，流体内部摩擦(即粘性力)的特性就会产生。(1)库仑实验(1784)，库仑是液体内部悬挂盘摆动实验，以确认流体有内部摩擦。f，法国物理学家(1736-1806)，24，1.6流体的粘性，1，流体的粘性(续)，1。粘度定义(续)，(2)流体的粘度

7、表示流体运动时在流体中生成速度梯度的内部流体微观组之间的粘度。流体移动时，流体会附着到墙面。其中，速度为0(无滑动边界条件)。25，1.6流体的粘性，1，流体的粘性(续)，2。牛顿的内摩擦定律(或粘性定律)、(1)牛顿的平板实验、板的摩擦力与“每层”流体之间的内摩擦几乎类似。现象：说明由上而下层驱动一层，运动快的流动层向前移动运动慢的流动层，运动慢的流动层阻碍运动快的流动层，层之间存在摩擦。h和u不大时，力存在于流体内部，因此称为内摩擦力。26，h和u不大时，沿y方向流动的两个平板之间的流速线性分布，平板与“每层”流体之间的内部摩擦力f具有相似的摩擦力。h和u不大时，27，1.6流体的粘性，1

8、，流体的粘性(续)，2。牛顿的内摩擦定律(或粘弹性定律) (续)，实验结果，大多数流体都有内摩擦力，并且引入了比例系数，例如粘弹性剪切应力，a是两个流体层接触面的面积。N/m2，28，1.6流体的粘性，1，流体的粘性(续)，2。牛顿内部摩擦定律(续)，(2)牛顿内部摩擦定律(续)，说明：粘性剪切应力与速度梯度成正比；(2)比例系数称为动态黏度。牛顿的内摩擦定律：流动产生的内摩擦剪切应力与接触面法线方向的速度梯度成正比。29，1.6流体的粘性，1，流体的粘性(持续)，流体粘性大小的测量是由流体流动的凝聚力和分子的动量交换引起的。(1)粘度，(2)粘度，3 .粘度，(动量扩散系数)，30，1.6流

9、体的粘性，1，流体的粘性(持续)，3。粘度(继续)，(3)粘度的影响因素，温度对流体粘度的影响很大的温度，压力对流体粘度的影响很小，一般被忽略，液体：分子凝聚力是粘度的主要因素。温度分子间距分子是内摩擦粘度，气体：分子热运动引起的动量交换是粘度的主要因素。温度分子热运动动量交换内摩擦粘度，温度增加，液体粘度减少，气体粘度增加。31，流体的动力粘度，如果是粘性剪切应力，流体的流速梯度，()，32，1.6流体的粘性，2，粘性流体和异常流体，1。粘性流体，粘性流体(0)。实际流体都是粘性流体。2 .理想流体，忽略粘性流体(=0)。理想的流体模型。示例：(1)静态流体；(2)惯性力与占星力相比，可以忽略占星力的存在，将其视为理想流体，从而简化计算。33，1.6流体的粘性，