化 工 原 理清华大学 戴猷元教授
2003 年 2 月目 录绪论第一章 流体流动第二章 流体输送机械第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动第四章 非均相物系的分离第五章 传热第六章 蒸发总结第一章 流体流动第一节 流体流动中的作用力第二节 流体静力学方程第三节 流体流动的基本方程第四节 流体流动现象第五节 流体在管内流动阻力第六节 管路计算第七节 流量的测定第四节 流体流动现象一、剪应力和动量传递粘性定律：多层同心圆式流动剪应力：单位时间通过单位面积的动量
动量通量。
( / ) ( )F m a m d u d d m u
A A A A d
第一章 第四节二、两种不同的流动形态
1、雷诺实验
2、雷诺数,运动分为滞 (层 )流、湍 (紊 )流存在一个临界速度：
11 Re / ( )
cu u dd,无因次第一章 第四节
u?,Re? 惯性力占主导地位惯性力加剧湍动
u?,Re? 粘滞力占主导地位粘滞力抑制湍动流体流动中惯性力与粘滞力之比
3、雷诺数的意义第一章 第四节三、管内的滞流与湍流瞬间速度 ui instantaneous velocity
脉动速度 ui? fluctuating velocity
时均速度 mean velocity
湍流：
滞流：
分层流动，各质点互不碰撞互不混合，速度分布为抛物线型第一章 第四节
1、速度分布：
2 2 1 /
m a x m a x
2
m a x
5
( 1 / ) ( 1 / )
1
0
4
R e ~ 1 1 0 7
n
u u r R u u r R
dp
r u R
dl
n
，
时，
，
层流 湍流第一章 第四节层流 湍流
2、平均速度
m a x
1
2
uu?
m a x
m a x
3
5
6
7 0.817
R e /
4 10 6
1.1 10 7
3.2 10 10
n u u
n u u
n
n
n
，
，，
第一章 第四节层流 湍流
2 2 21
0,5 3
2
u u u
3、动能：
4、剪应力：
()e
du du
dy dy
ε:涡流粘度第一章 第四节四、边界层概念第一章 第四节
1,问题的提出
2,边界的形成和发展
3、边界层的分离 (形体阻力 )
2)逆向压力梯度容易造成边界层分离
3)边界层分离造成大量漩涡，增加机械能消耗
1)流道扩大时造成逆向压力梯度
2003 年 2 月目 录绪论第一章 流体流动第二章 流体输送机械第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动第四章 非均相物系的分离第五章 传热第六章 蒸发总结第一章 流体流动第一节 流体流动中的作用力第二节 流体静力学方程第三节 流体流动的基本方程第四节 流体流动现象第五节 流体在管内流动阻力第六节 管路计算第七节 流量的测定第四节 流体流动现象一、剪应力和动量传递粘性定律：多层同心圆式流动剪应力：单位时间通过单位面积的动量
动量通量。
( / ) ( )F m a m d u d d m u
A A A A d
第一章 第四节二、两种不同的流动形态
1、雷诺实验
2、雷诺数,运动分为滞 (层 )流、湍 (紊 )流存在一个临界速度：
11 Re / ( )
cu u dd,无因次第一章 第四节
u?,Re? 惯性力占主导地位惯性力加剧湍动
u?,Re? 粘滞力占主导地位粘滞力抑制湍动流体流动中惯性力与粘滞力之比
3、雷诺数的意义第一章 第四节三、管内的滞流与湍流瞬间速度 ui instantaneous velocity
脉动速度 ui? fluctuating velocity
时均速度 mean velocity
湍流：
滞流：
分层流动，各质点互不碰撞互不混合，速度分布为抛物线型第一章 第四节
1、速度分布：
2 2 1 /
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层流 湍流第一章 第四节层流 湍流
2、平均速度
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第一章 第四节层流 湍流
2 2 21
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3、动能：
4、剪应力：
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ε:涡流粘度第一章 第四节四、边界层概念第一章 第四节
1,问题的提出
2,边界的形成和发展
3、边界层的分离 (形体阻力 )
2)逆向压力梯度容易造成边界层分离
3)边界层分离造成大量漩涡，增加机械能消耗
1)流道扩大时造成逆向压力梯度
