(5)--1.5 流体流动的内部结构.pdf

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1、一、流体的流动型态二、流体在圆管内的速度分布流体流动的内部结构一、流体的流动型态图图1 雷诺实验装置图雷诺实验装置图A一、流体的流动型态图图1 雷诺实验装置图雷诺实验装置图A一、流体的流动型态层 流（滞 流）湍 流（紊 流）一、流体的流动型态udRe流体的流动类型可用雷诺数Re判断：（1）当Re2000时，流动为层流，此区称为层流区；（2）当Re4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；（3）当2000 Re 4000 时，流动可能是层流，也可能是湍流，与外界干扰有关，该区称为不稳定的过渡区。一、流体的流动型态层 流 区层流湍 流 区湍流过 渡 区层流或湍流一、流体的流动型态udRe流体的流动

2、类型可用雷诺数Re判断：Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系，标志流体流动的湍动程度。其值愈大，流体的湍动愈剧烈，内摩擦力也愈大。二、流体在圆管内的速度分布 管壁处质点速度均为零；越靠近管中心流速越大；管中心处速度最大。流体在圆管内的速度分布是指流体流动时管截面上质点的速度随半径的变化关系。二、流体在圆管内的速度分布（1）层流时的速度分布 速度分布为抛物线形状；管中心处速度为最大，管壁处速度为零；管截面上的平均速度u与中心最大流速umax之间的关系为：max21uu 二、流体在圆管内的速度分布（2）湍流时的速度分布 非严格的抛物线形状；管中心处速度最大，管壁处速度为零；管截面上的平均速度 u 与中心最大流速 umax 之间的关系为：u 0.82 umax 二、流体在圆管内的速度分布（3）层流内层 从壁面到管中心分为层流内层、过渡层和湍流主体三个区域；层流内层的厚度与流体的湍动程度有关；层流内层是传递过程主要阻力。一、流体的流动型态（1）流动形态：层流、湍流（2）区域：层流区、湍流区、过渡区二、流体在圆管内的速度分布小 结（1）层流：（2）湍流：（3）层流内层max21uu u 0.82 umax