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边界层汇合处,若边界层内流动是层流,则以后的管内流动为层流:若在汇合之前边界层内 的流动己经发展成湍流,则以后的管内流动为湍流。 边界层 进口段长度: 层流:名=0.05Re 湍流:%=40~50 当管内流体处于湍流流动时,由于流体具有 粘性和壁面的约束作用,紧靠壁面处仍有一薄层 溜流 流体作层流流动,称其为层流内层(或层流底 层),如图1-25所示。在层流内层与湍流主体之 777777777 过搜层层减底层 管壁 间还存在一过渡层,也即当流体在圆管内作湍流 流动时,从壁面到管中心分为层流内层、过渡层 图1-25湍流流动 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,流体的湍动程度越高,即R©越大,层流内层越薄。在湍流主体中,径向的传 递过程引速度的脉动而大大强化,而在层流内层中,径向的传递着能依靠分子运动,因此层 流内层成为传递过程主要阻力。层流内层虽然很薄,但却对传热和传质过程都有较大的影响。 2.边界层的分高 流体流过平板或在园管内流动时,流动边界层是紧贴在壁面上。如果流体流过曲面,如 球体或圆柱体,则边界层的情况有显著不同,即存在流体边界层与周体表面的脱离,并在脱 离处产生漩涡,流体质点碰撞加刷,造成大量的能量损失。 如下图所示: A一C:流道截面积逐渐减小,流速逐渐增加,压力逐渐减小(顺压梯度): C→S:流道截面积逐渐增加,流速逐渐减小,压力逐渐增加(逆压梯度): S点:物体表面的流体质点在逆压梯度和粘性剪应力的作用下,速度降为0。8 边界层汇合处,若边界层内流动是层流,则以后的管内流动为层流;若在汇合之前边界层内 的流动已经发展成湍流,则以后的管内流动为湍流。 进口段长度: 层流: 0.05Re 0 = d x 湍流: 40 ~ 50 0 = d x 当管内流体处于湍流流动时,由于流体具有 粘性和壁面的约束作用,紧靠壁面处仍有一薄层 流体作层流流动,称其为层流内层(或层流底 层),如图 1-25 所示。在层流内层与湍流主体之 间还存在一过渡层,也即当流体在圆管内作湍流 流动时,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,流体的湍动程度越高,即 Re 越大,层流内层越薄。在湍流主体中,径向的传 递过程引速度的脉动而大大强化,而在层流内层中,径向的传递着能依靠分子运动,因此层 流内层成为传递过程主要阻力。层流内层虽然很薄,但却对传热和传质过程都有较大的影响。 2. 边界层的分离 流体流过平板或在园管内流动时,流动边界层是紧贴在壁面上。如果流体流过曲面,如 球体或圆柱体,则边界层的情况有显著不同,即存在流体边界层与固体表面的脱离,并在脱 离处产生漩涡,流体质点碰撞加剧,造成大量的能量损失。 如下图所示: A →C:流道截面积逐渐减小,流速逐渐增加,压力逐渐减小(顺压梯度); C → S:流道截面积逐渐增加,流速逐渐减小,压力逐渐增加(逆压梯度); S 点:物体表面的流体质点在逆压梯度和粘性剪应力的作用下,速度降为 0。 图 1-25 湍流流动
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