版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
动力传递与流动阻力导论演示文稿本文档共33页;当前第1页;编辑于星期六\0点1分(优选)第五节动力传递与流动阻力导论本文档共33页;当前第2页;编辑于星期六\0点1分(动量浓度)所以(动量浓度梯度)本文档共33页;当前第3页;编辑于星期六\0点1分在涡流动量通量里动量通量=动量扩散系数×动量浓度梯度ε称为涡流黏度,是湍动程度和管路形状、位置等的函数。【流动阻力产生的机理】流动阻力产生的原因在于:流体具有黏性,流动时存在内摩擦现象,这是流动阻力产生的根本原因(内因);流体与其相接触的固体壁面之间的作用,促使流体内部发生相对运动,提供阻力产生的条件(外因)。因而,流动阻力产生的大小与流体的性质、流动类型、流过距离、壁面形状等有关。本文档共33页;当前第4页;编辑于星期六\0点1分【VelocityDistributioninPipe
(流体在圆管内的速度分布
)】Whetherlayerfloworturbulentflow,thevelocityoffluidmassponitflowinginapipechangeswithdistancebetweenthemasspointandthepipecenterline—velocitydistribution
(速度分布).Generally,thevelocityofmassponitatpipewallisdeemedtobezero.Thenearerthemasspointtothe
pipecenterline,thefasteritmoves.ForLayerFlowThedistributionofvelocityisparabolicintheradialdirection.Thevelocityhasthelargestvalueatthepipecenter.
Meanvelocityishalfthemaximumvelocity,that本文档共33页;当前第5页;编辑于星期六\0点1分ForTurbulentFlowmasspointsvigorouslymixandcollideeachother,whichallowvelocitydistributiontobecomeuniformThegreaterthe
valueofRe
,theflatterthecurvetop.Owingtothevigorousmixingandcollisionbetweenmassponits,theflowresistanceinturbulentflowismuchlargerthanthatinlayerflow.
Thevelocitynearthewalldropssuddenly.本文档共33页;当前第6页;编辑于星期六\0点1分1.5.1.2管内流动阻力的分类直管阻力:
resistancelosscausedbyinternalfrictionwhenfluidflowsthroughastraightpipe,denotedbyhf.gowiththewholeflowprocess,alsocalledon-wayresistancetotalresistance
Sometimes,theresistanceloss
couldbeexpressedaspressuredrop
(压强降),
Differingfrom
Δp,Δpf
isnotinvolvedin
energyconversion.Localresistance(局部阻力):
resistancelosscausedby
when
fluidflowsthrough
pipefitting,valves,sectiononsuddenlyshrunkenandexpanded
andotherlocalplaces,denotedby
hj.本文档共33页;当前第7页;编辑于星期六\0点1分1.5.1.3计算直管阻力的通式Whensteady-stateflowingthedrivingforce
=thefrictionalresistancethatTheequationabove
showsthatinternalfrictionchangeslinearlyintheradiusdirectionwhenfluidflowsinapipe.
foranarbitraryfluiddifferentialunitwithlengthLandradiusr,itsforceanalysisthesamedirectiondrivingforce:frictionalresistance:oppositedirection
本文档共33页;当前第8页;编辑于星期六\0点1分Whenfluidflowsinahorizontalandequal-diameterstraightpipe,
ΔpisnumericallyequaltotheresistancelossΔpfcausedby
internalfriction(内摩擦力).
Atthewall,r=ri=d/2,theequationabovecanbeconvertedto
τs
—
fluidshearingstrengthatthewall
本文档共33页;当前第9页;编辑于星期六\0点1分soTheequationaboveis
relationexpressionsbetweentheresistancelossandfrictionstress.τisrelatedtotheflowpattern.kineticenergy
u2/2hasthesameunitas
hf,sohfcanbeexpressedascertain
multiples
of
u2/2.letor本文档共33页;当前第10页;编辑于星期六\0点1分generalformulaofcalculationofstraightpiperesistance,calledFanningequation
(范宁公式
)λ—frictioncoefficient,dimensionless,it’srelatedtotheflowpatternandroughnessofpipewall.and1.5.2圆管内的稳态层流1.5.2.1速度分布Newton'slawofviscosity
本文档共33页;当前第11页;编辑于星期六\0点1分onintegrating稳态流动
velocitydistributioninlayerflow本文档共33页;当前第12页;编辑于星期六\0点1分let
r=0anotherformof
velocitydistribution
inlayerflow
foranannularfluiddifferentialunitwiththickness
dr1.5.2.2层流时的摩擦系数annularsectionarea
本文档共33页;当前第13页;编辑于星期六\0点1分totalflowinpipevolumeflowrateofthedifferentialunit
meanvelocityatacross-section
soHagon-Poiseuilleequation
(哈根-泊谡叶方程)本文档共33页;当前第14页;编辑于星期六\0点1分soFanningfrictionfactor(范宁摩擦因子)
comparedwithFanningequation
本文档共33页;当前第15页;编辑于星期六\0点1分1.5.3圆管内的湍流1.5.3.1管内粗糙度对摩擦系数的影响pipewallconditionisrepresentedinroughness.dabsoluteroughness
(绝对粗糙度e),averageheightofwallbulgerelativeroughness(相对粗糙度e/d),ratioofabsoluteroughnesstopipediameterⅠ.Forlayerflowλisindependentofevalueroughness
doesnotaffectflowresistance本文档共33页;当前第16页;编辑于星期六\0点1分Ⅱ.Forturbulentflow
laminarbottom(层流内层)δb①
e
<δbλisalsoindependentofevaluehydraulicsmooth(水力光滑)②
e
>δbThelargerthevalueofReandthesmallerthevalueofδb,
themoresignificanttheeffectofe
onλ.本文档共33页;当前第17页;编辑于星期六\0点1分1.5.3.2湍流时的摩擦系数
Dimensionalanalysismethod(因次分析法)—serveralphysicalquantities
arecombinedintooneormoredimensionlessgroups
(无因次数群)bydimensionlesstreatment
(无因次化),thentherelationbetween
dimensionlessgroups
aresetupwithhelpofexperiments.Buckinghamstheorem(白金汉定理)
WhereN=n–m,m—
numbersofthefundamentaldimension
本文档共33页;当前第18页;编辑于星期六\0点1分Exampledimensionofvariousphysicalquantitiesfundamentalphysicalquantities—mass,lengthandtime
dimensionoffundamentalphysicalquantities—massM,lengthLandtimeθ
Theequationabovecanbeexpressedasapowerfunction
本文档共33页;当前第19页;编辑于星期六\0点1分dimensionequation
(因次方程)本文档共33页;当前第20页;编辑于星期六\0点1分ThevaluesofK,b,kandqneedtobedeterminedthroughtheexperiments.
①Blasiusformula(柏拉休斯公式)theappliedrange,
Re=3×103~1×105Ⅰ.Forsmoothpipe(光滑管)本文档共33页;当前第21页;编辑于星期六\0点1分②Guyuzhenformula(顾毓珍公式)
Re=3×103~3×106Ⅱ.Forroughpipe(粗糙管)
Colebrookformula(柯尔布鲁克公式)
Moodyplot
(摩擦系数图—莫迪图)本文档共33页;当前第22页;编辑于星期六\0点1分本文档共33页;当前第23页;编辑于星期六\0点1分本文档共33页;当前第24页;编辑于星期六\0点1分本文档共33页;当前第25页;编辑于星期六\0点1分本文档共33页;当前第26页;编辑于星期六\0点1分1.5.3.4非圆形直管的摩擦阻力Replacecircularpipediameter(d)
withequivalentdiameter(de)
例:一套管换热器,内管与外管均为光滑管,尺寸分别为φ30×2.5mm与φ56×3mm。平均温度为40℃的水以10m3/h的流量流过套管环隙。求每米管长的压力降。水在40℃时:ρ
=992kg/m3,μ=65.6×10-5Pa·ssofromMoodyplotλ=0.0196本文档共33页;当前第27页;编辑于星期六\0点1分1.5.4边界层与局部阻力的概念1.5.4.1边界层(boundaryLayer)边界层—aflowlayerinwhichvelocitygradientexists
Flowresistanceisdeemedtoconcentratemainlyintheboundarylayer.本文档共33页;当前第28页;编辑于星期六\0点1分1.5.4.2局部阻力
(localresistance)Ⅰ.阻力系数法
(resistancecoefficientmethod)①突然扩大本文档共33页;当前第29页;编辑于星期六\0点1分②突然缩小inletexit
本文档共33
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 二零二四年度车棚租赁与安全检查合同
- 2024年度货运代理服务合同(含货物保险与责任界定)
- 2024年度甲乙双方关于共同推广产品的合作协议
- 大连单位食堂2024年度承包合同经营范围约定
- 大蒜购销及品牌授权合同(04版)
- 别墅区2024年度物业管理服务合同
- 二零二四年度水利工程边坡防护设计合同
- 2024年度醇基燃料品牌授权合同
- 二零二四年度商品委托销售合同
- 二零二四年体育场馆卫生间设施安装及维护合同
- 《齿轮介绍》课件
- 高中地理人教版同步讲义必修一第四章 第一节 课时1 喀斯特地貌
- 北师大版 2024-2025学年四年级数学上册典型例题系列第二单元:角度计算问题“基础型”专项练习(原卷版+解析)
- 2024年牛津深圳版初中英语语法总复习整理
- 税收筹划学习心得体会模板
- 医院科教科年度工作计划9
- 护士长年终述职报告PPT5
- 职业生涯规划软件工程
- 团体音乐治疗
- 学校食品营养健康培训方案
- 景区代步车可行性分析方案
评论
0/150
提交评论