第五章 湍流
Re<2000层流;
2000<Re<4000~ 12000,过渡流;
Re>4000~ 12000 湍流湍流流动湍流的特点、起因及表征
1、在流场的定点处,质点的高频脉动(流速和压力)是湍流最基本的特点;
2、流体的速度分布较层流均匀;
3、质点相互混合、碰撞产生的阻力较流体粘性产生的阻力大的多;
4、在管壁附近仍会维持一层极薄的层流内层。
pppuuuuuuuuu zzzyyyxxx ;;;
连续性方程与运动方程
连续性方程(微分质量)
微分能量方程
运动方程(微分动量)
0)()()( zuyuxu zyx
z
Aq
y
Aq
x
Aq
D
DvP
D
DU zyx )/()/()/(
).(312 uupFDDu g
湍流时的流体运动方程
0 zuyuxu zyx
zzzyyyxxx uuuuuuuuu ;;
湍流时,速度表达式:
0 zuyuxuzuyuxu zyxzyx
湍流的半经验理论
普兰德动量传递理论
– 对湍流的机理先提出某些假设,然后结合实验结果在雷诺应力与时均速度分量之间建立一种关系。
dy
du xr
yx
流体沿平板壁面流动时湍流边界层的计算
sxx dyuuudx
d
0
0 )(
δ ))δ=(,(7/1
0
yfyuu x?
计算出边界层厚度 δ,流体对板面施加的总曳力 Fd、
平均曳力系数 CD等。
δ
利用边界层积分动量方程:
要点总结
湍流的特点、起因和表征;
雷诺方程、雷诺转换与雷诺应力;
普兰德动量传递理论;
混合长;
园管中的湍流;
湍流边界层的计算作业
P121
6,8,11
Re<2000层流;
2000<Re<4000~ 12000,过渡流;
Re>4000~ 12000 湍流湍流流动湍流的特点、起因及表征
1、在流场的定点处,质点的高频脉动(流速和压力)是湍流最基本的特点;
2、流体的速度分布较层流均匀;
3、质点相互混合、碰撞产生的阻力较流体粘性产生的阻力大的多;
4、在管壁附近仍会维持一层极薄的层流内层。
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连续性方程与运动方程
连续性方程(微分质量)
微分能量方程
运动方程(微分动量)
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湍流时的流体运动方程
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湍流的半经验理论
普兰德动量传递理论
– 对湍流的机理先提出某些假设,然后结合实验结果在雷诺应力与时均速度分量之间建立一种关系。
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流体沿平板壁面流动时湍流边界层的计算
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计算出边界层厚度 δ,流体对板面施加的总曳力 Fd、
平均曳力系数 CD等。
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利用边界层积分动量方程:
要点总结
湍流的特点、起因和表征;
雷诺方程、雷诺转换与雷诺应力;
普兰德动量传递理论;
混合长;
园管中的湍流;
湍流边界层的计算作业
P121
6,8,11