层施与端施( Laminar and Turbulent flow) 层流:流体质点很有秩序地分层顺着轴线平行流动,不产生 流体质点的宏观混合。 湍流:流体质点沿管轴线方向流动的同时还有任意方向上的 湍动,因此空问任意点上的速度都是不稳定的,大小 和方向不断改变。 湍流的特点 湍流流体的流速波形反 映了湍动的强弱与频率 同时也说明宏观上仍然 有一个稳定的时间平均 值。其它参数如温度 压强等也有类似性质
层流：流体质点很有秩序地分层顺着轴线平行流动，不产生 流体质点的宏观混合。 湍流：流体质点沿管轴线方向流动的同时还有任意方向上的 湍动，因此空间任意点上的速度都是不稳定的，大小 和方向不断改变。 层流与湍流 (Laminar and Turbulent Flow) u u t 湍流流体的流速波形反 映了湍动的强弱与频率， 同时也说明宏观上仍然 有一个稳定的时间平均 值。其它参数如温度、 压强等也有类似性质。 湍流的特点
流型判别的据普若准数( Reynolds number 雷诺准数的定义 Re- dup p2动力 l黏性力 流型的判别 对直管内的流动而言 Re<2000 稳定的层流区 2000<Re<4000由层流向湍流过渡区 Re>4000 湍流区
对直管内的流动而言： du Re = 雷诺准数的定义 流型判别的依据——雷诺准数 (Reynolds number) 流型的判别 黏性力 动力 = = d u u 2 Re < 2000 稳定的层流区 2000 < Re < 4000 由层流向湍流过渡区 Re > 4000 湍流区
施动边别层( Boundary Layer 流体流动受固体壁面影响(能感受到固体壁面存在)的区域 圆管入口处的流动边界层发展 进口段 Xo 内摩擦:一流体层由于粘性的作用使与其相邻的流体层减速 事边界层:受内摩擦影响而产生速度梯度的区域()=0.99 边界层发展:边界层厚度δ随流动距离增加而增加 流动充分发展:边界层不再改变,管内流动状态也维持不变 充分发展的管内流型属层流还是湍流取决于汇合点处边界层 内的流动属层流还是湍流
流体流动受固体壁面影响（能感受到固体壁面存在）的区域 流动边界层 (Boundary Layer) 内摩擦：一流体层由于粘性的作用使与其相邻的流体层减速 边界层：受内摩擦影响而产生速度梯度的区域（）u=0.99u0 边界层发展：边界层厚度 随流动距离增加而增加 流动充分发展：边界层不再改变，管内流动状态也维持不变 充分发展的管内流型属层流还是湍流取决于汇合点处边界层 内的流动属层流还是湍流 Xo uo d 进口段 圆管入口处的流动边界层发展
施动边别层的放 平板上的流动边界层发展 0 边界层界限 湍流边界层 层流边界层 x 层流内层 层流边界层:边界层内的流动类型为层流 湍流边界层:边界层内的流动类型为湍流 层流内层:边界层内近壁面处一薄层,无论边界层内的流型 为层流或湍流,其流动类型均为层流 注意:层流边界层和层流内层的区别
平板上的流动边界层发展 流动边界层的发展 注意：层流边界层和层流内层的区别 层流边界层 湍流边界层 层流内层 边界层界限 u0 u0 u0 x y 层流边界层：边界层内的流动类型为层流 湍流边界层：边界层内的流动类型为湍流 层流内层：边界层内近壁面处一薄层，无论边界层内的流型 为层流或湍流，其流动类型均为层流
边别层分离象( Boundary layer separation 分离点 倒流 AB:流道缩小,顺压强梯度,加速减压 BC:流道增加,逆压强梯度,减速增压 CC以上:分离的边界层 CC以下:在逆压强梯度的推动下形成倒流,产生大量旋涡
边界层分离现象 (Boundary layer separation) 倒流 分离点 u0 A D C’ B C x AB：流道缩小，顺压强梯度，加速减压 BC：流道增加，逆压强梯度，减速增压 CC’以上：分离的边界层 CC’以下：在逆压强梯度的推动下形成倒流，产生大量旋涡