对于流体动力传递的相关题,以及流体输送属于什么传递想必很多人都想知道,下来听小编解说。
表面力也称为面积力,是作用在与流体或其他物体相邻的隔离器表面上的直接施加的接触力。其大小与活动面积成正比。剪切、张力、压缩
质量力是指作用于隔离体内各流体质点的力,其大小与质量成正比。重力、惯性
流体的平衡或机械运动取决于
1流体本身的物理性质
2作用在流体上的力
流体的主要物理性质
密度指单位体积流体的质量。单位公斤/立方米。
重量指单位体积液体的重量。单位N/m3。
流体的密度和重量随压力和温度而变化。
流体流动性流体容易流动,不能保持自身形状,即流体的形状就是容器的形状。静止的流体几乎无法抵抗任何微小的拉力和剪切力,只能抵抗压缩力。
流体的粘度即在运动状态下,流体抵抗剪切变形的能力。流体的流动性受粘度的,流体的粘度越强,流动性越差。所有流体都是粘性的。
牛顿通过著名的平板实验解释了流体的粘度并提出了牛顿内耗定律。
=du/dy
仅与流体的性质有关,与接触表面的压力无关。
动力粘度m反映流体粘度的系数,单位Ns/m2
运动粘度n=/
静水压力具有以下特点
1由于静水压力是压应力,因此其方向必须始终沿着作用面的内法线方向,即垂直于作用面并指向作用面。
2静止流体中任意一点的静水压力大小与其作用面的方位无关,即同一点上各个方向的静压力大小相等。
静力学基本方程P=Po+pgh
等压面空间中压力相等的点组成的曲面
绝对压力基于不存在气体分子的完美真空的压力Pabs
相对压力根据当地大气压计算出的压力P
P=Pabs—Pa
真空度绝对压力与当地大气压之差,即相对压力Pv的负值
Pv=Pa-Pabs=-P
压头单位重量液体的总势能
根本题
1、求流体中某点的压力值p=p0+h;
2.求压差pp0=h;
3、求液面高度h=/
清水在平面上的总压力浸没在液体中的任意平面的总静水压力P,等于受压面面积A与质心点静压力pc的乘积。
注只要平面面积和质心深度保持不变
1、面积上的总压力与平面倾角q无关;
2、压力中心的位置与压力面的倾角q没有直接关系,而是用yc表示;
3、压力中心始终在质心下方,受压面水平放置时,压力中心与质心重合。
作用在曲墙上的总压力-水平分量
作用于曲面上的总静水压力P的水平分力Px等于作用于曲面在垂直投影面上的投影的总静水压力,方向水平指向受力面,且作用线穿过面积Az的压力分布图体积的质心。
作用在曲墙上的总压力-垂直分量
静水总压P作用在曲面上的垂直分力Pz等于曲面上受压体所含的液体重量,其作用线穿过受压体的重心,方向垂直于受力面。
压力体
受压体体积的组成受压面本身;
通过表面周围边缘的垂直平面;
自由表面或自由表面的延伸。
压力体的类型真实压力体和虚拟压力体。
真实压力体Pz的方向向下;虚拟压力体Pz的方向向上。
帕斯卡原理静态不可压缩流体中任意点的压力变化等效地传递到流体中的其他点;
重力场中的静态流体等压面的特征
仍然处于同一水平;
唯一的质量力是重力;
连接的;
所通介质为同质流;
拉格朗日法以流场中的每个流体粒子作为描述对象的方法。它基于单个流体粒子随时间的运动,通过合成足够多的粒子运动来确定整个流体的流量。----质量体系法
欧拉法是研究流经流场中各空间点运动的流体质点流动的方法,即以流场为描述对象——流场法。
流体粒子的加速度有两个分量
1)时变加速度——流场在流动过程中由于速度随时间变化而产生的加速度;
2)位移加速度——流动过程中,流场内速度分布不均匀,位置变化引起的加速度。
精简
流线的定义是表示某种瞬时流体各点流动趋势的曲线,曲线上任意点的切线方向与该点的流速方向重合。
流线型的本质A同一时刻不同的流线不能相交。
b.流线不能是折线,而是平滑的曲线。
C。流线簇的密度反映了速度
痕迹
迹的定义是指粒子在一定时间内的运动轨迹。
层流与湍流
层流又称片流,是指流体颗粒相互不混合,流体颗粒有序有序地运动。
层流的特点是有序。
水头损失与流速的一次方成正比Hf=kv。
当流速较小且雷诺数Re较小时发生。
层流遵循牛顿内摩擦定律,粘度抑制或约束颗粒的横向运动。
湍流是指随着流速的增加,流层逐渐不稳定,颗粒相互混合,流体颗粒沿着极不规则、无序的路径运动。
湍流的特点无序性、随机性、旋动性、混合性。
在圆管流动中,水头损失与流速的175~2次方成正比。Hf=kv175~2
流速较大时发生。
4湍流是粘性和湍流共同作用的结果
加压和非加压流
加压流动流体充满整个流动空间并在压力下流动。
无压流动流体有与大气接触的自由表面,在重力作用下流动。
全流流体充满整个流动空间。
非满流流体充满整个流动空间。
有旋流和无旋流
还有漩涡又称“漩涡”。流体粒子不仅平移运动,而且还绕自身瞬时轴旋转。
无旋流又称“势流”、“势流”。流体运动时,其微小单位只有平动或变形,而没有旋转运动,即流体质点不绕自己的任意轴旋转。
稳态流和非稳态流
稳流指流体在流场中流动,空间点上水力运动的要素不随时间变化。
严格恒定的流动只能发生在层流中。在湍流中,由于流动的无序性,流速或压力总是波动的,但如果取时均流速
非定常流是指流体在流场中流动,空间点上水力运动各要素随时间变化。
在非稳态流动的情况下,流线的位置随时间变化;流线与轨迹不重合。
在流量恒定的情况下,流线的位置不随时间变化,与轨迹重合。
均匀流和非均匀流
均匀流——迁移加速度为0
均匀流中,沿途各经过断面的流速分布图保持不变,经过断面是一个平面,沿途各经过断面的形状和尺寸保持不变。
例等直径直管内的液体流动或横截面形状和水深恒定的长直通道内的水流为均匀流。
流动不均匀——迁移加速度不等于0的流动
非均匀流是指流场中相应点处的流速大小或方向或两者沿过程发生变化,即沿流向的速度分布不均匀。
渐流和急流
梯度流沿其路线逐渐变化的流。
特点1)流线间夹角小(即流线几乎平行),流线曲率半径大,极限为均匀流;
2)过水断面可视为一个平面;
3)梯度流的加速度很小,因此惯性力很小,可以忽略不计,而质量力只考虑重力的影响。
快速流沿其路线快速变化的流。
特点1)流线之间的夹角较大或曲率半径较小或两者兼而有之,且流线为曲线。
2)快速变化的水流加速度较大,因此惯性力不可忽略。
元素流的伯努利方程
元流伯努利方程的物理和几何意义
z:是单位重量的流体在元流截面上从某一基准面起的势能,称为单位势能。
p/g:是单位流量的流体在基本流动的流动截面上的压力能,称为单位压力能。
z+p/g:是单位重量的流体在以某一参考平面为基准的基本流截面上的势能,称为单位势能。
u2/2g:是单位重量的流体在元流截面上的动能,称为单位动能。
物理意义
1)元流各流段上单位重量流体的机械能沿过程保持不变;
2)还显示了不同流动截面上单元流单位重量流体的势能、压力能和动能之间的相互转换关系。
z为头位;
p/g为压头;
z+p/g为测压头;
u2/2g为速度水头速度水头
几何意义
1)元流各流段上的总水头H位置水头、压力水头和速度水头的总和在整个过程中保持恒定。
2)还显示了不同流段上单元流的位置水头、压力水头和速度水头之间的相互换算关系。
皮托管测量流量
普通皮托管由带有半探头的双层套管组成,两管末端连接有差压表。
探头端点A处开一个小孔与内壳连接,直通差压表的支路;外壳侧面沿圆周均匀开有一排垂直于外管壁的静压小孔,直接通至差压表。另一肢。
测量速度时,将皮托管置于被测速度恒流中的某一点A,探头面向来流,使管轴线与流体运动方向一致。流体的速度随着接近探头而逐渐减小,并在探头末端达到零速度。
恒定总流量的伯努利方程
物理意义
势能Z表示过流截面上单位重量流体的重力势能;
压力能p/g表示单位重量的流体在过流截面上的压力势能;
动能v2/2g表示单位重量流体在过流截面上的平均动能;
几何意义
z称为断面位置水头;
p/g称为截面压头;
v2/2g称为截面速度水头;
z+p/g称为断面测压计水头;
z+p/g+u2/2g=H称为断面总水头。
这些量都具有长度[L]的量纲,这些与水位高度相关的量称为水头。
总水头线沿流管连接总水头值的线,是流管坐标的函数。
水头线沿流管连接测压管水头值的线,是流管坐标的函数。
水力坡度单位长度的水头损失。
测压头线斜率每单位长度测压头的减少或增加。
对于均匀流动,总水头线与测压管头线平行,即J=JP
能量方程适用条件
1)恒流;
2)流体不可压缩;
3)质量力仅作用于重力;
4)两断面均流或渐变流;
5)流量沿途保持不变;
6)两断面之间无能量输入和输出。
流动阻力和能量损失的来源流体粘度和湍流。
hw单位重量流体的平均能量损失称为水头损失。
沿途阻力和沿途水头损失
沿程阻力当固体边界流动使流体均匀流动时,流动阻力只是沿程恒定的剪切应力形成的阻力。
沿途水头损失沿途阻力做功造成的水头损失。
沿程水头损失hf主要是“摩擦阻力”造成的,随流量的增大而增大。
局部阻力和局部水头损失
局部阻力液体流动由于固体边界的急剧变化而改变速度分布,由此产生的阻力称为局部阻力。
局部水头损失局部阻力做功引起的水头损失称为局部水头损失。
局部阻力水头损失hj主要是由于固体边界形状突变造成的
流体动力传递的相关内容,本篇文章主要关于流体输送属于什么传递这种热门题进行了解,希望能帮到各位!
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