大连理工大学机械工程流体 缝隙流动

1、1第七章 缝隙流动第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙2条件：第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙0 xv1.很小，层流，稳定流动2.B，只有y方向运动，不计边界对速度的影响3.不计重力4.不可压缩3第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙0122zvypy一、速度分布由后两式可知：由N-S方程，得（类似于圆管层流的简化）01xp01zpP是y的函数yv与y无关)0(yvyyp对y而言是常数，且应lpplpdydpyp)(21dtdzyxypfyzyyyxyyy214第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙yv仅是z的函数2222dzvdzvyy积分：2122CzCzlpvy由边界条件：0vvzy00zyv得

2、：02C012vlpCzvzzlpvy022平行平板间速度分布5第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙第一项：抛物线分布，压差作用下的流动第二项：直线分布，剪切流动当p的方向及0v的方向变化时，可能出现不同速度分布0p00v0p00v6第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙二、切应力与摩擦力由得dzdvyzvzzlpdzd022022vzzlp02vlpz上平板下表面切应力7第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙作用在平板上的切应力：02vlp第一项：合力：BlvBpBlF022/pB压差合力的一半第二项：/0v速度梯度8第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙三、流量与无泄漏缝隙流量：BdzvdAvdqyy0

3、022dzzvzzlpBq0262vlpB当0, 00vp时0262vlpBq9第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙plv006令 得0q00无泄漏缝隙ii)由于pv ,0反向， 运动平板上摩擦力很大iii)不适于往复运动及0v变化的场合i)对确定的 可计算 出使得plv,000q10第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙四、功率损失与最佳间隙qpPq流体运动时的功率摩擦功率损失0vFPF平行平板缝隙的功率损失：0FvpqPPPFqF00032212vlBvpBpBvlpBlBvlBp203212第一项：压差流动功率损失第二项：剪切流动功率损失11第一节 平面平行缝隙、同心环形缝隙令0ddP无论0,

4、vp方向如何都有0P解得：功率损失最小的b00312lpvb12第二节 偏心环形缝隙芯轴与孔的位置经常是偏心的偏心距e,孔半径R,轴半径r，相应的同心缝隙为 R-r=/e偏心率ed13第二节 偏心环形缝隙观察角处的缝隙coscoserR1cos, 1cos1coscoseerRRre可以认为：rdB 是平行平板缝隙14第二节 偏心环形缝隙rdvlpdq21203rdvrdlpcos12cos112033dvlpdqq223112023202312i)偏心环缝隙的流量是同心环缝隙流量的 倍 ii)当 时， ，偏心环缝隙流量是同心环的2.5倍e115第三节 平行圆盘缝隙两种问题：221,pqrr1

5、.已知求解1p2,r2.已知由q或21, pp求支承力16第三节 平行圆盘缝隙一、圆盘内的压强分布环形平面内的流动是轴对称的，任一r处，厚度为dr的环形可认为是二平行平板间的流动由lpBq123rB2drl drdplpdrdprq3122rdrqdp3617第三节 平行圆盘缝隙积分：crqpln63若02rrp02p23ln6rqCrrqp23ln6或rrqpp232ln618第三节 平行圆盘缝隙二、液体对圆盘的作用力drrrrqprpFrr2ln62112322112121lnln12)(2321222211rrrrrrdrrdrrqrrprp)(41)lnln(21ln)(2112)(21221212222212232222121rrrrrrrrrqrprpp)(41ln212)(2122212132222121rrrrrqrprpp19第三节、平行圆盘缝隙将12321ln6rrqpp代入)(3)()(2122321212222121rrqpprrprppF)(321