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    所有浙江凈化板瑞流流動均應屬非穩態過程

    瀏覽: 發表時間:2022-03-03 10:20:48 來源:文章來自網絡,如有侵權,請聯系刪除。

      首先介紹湍流的若干特點,端流與層流的差異以及端流的表征方法。然后探討應用奈維斯托克斯方程求解齋流問題的途徑,后介紹圓管內湍流的求解問題。應當指出,凈化板由于湍流流動的復雜性,目前尚不能完全用理論的方法解決湍流問題。滿流的特點前已述及,層流流動是一種宏觀上說來規則的流體流動。也就是說,流體的質點是有規則地層層向前流動:而湍流則是雜亂無章地在各個方向以大小不同的流速運動,流體的質點發生強烈地混合,但總的成平均的流動方向還是向前的。流體質點的這種不規則運動,使得其除在主流方向運動之外,還有各方向的附加脈動,亦即在流場的任意空間位置上,流體的流速與壓力等物理量均隨時間日呈隨機的高頻脈動。因此,質點的脈動是湍流基本的特點。

      其次,由于湍流流體質點之間相互碰撞,凈化板使得流體層之間的應力急劇增加。這種由于質點碰撞與混合所產生的湍流應力,較之由于流體粘性所產生的粘性應力要大得多。因此,流的流動阻力遠遠大于層流。這是湍流的又一特點。湍流的另一特點是由于質點的高顆脈動與混合,使得在圖圓管中流體的速度分布與流動垂直的方向體的速度分布較層流均勻。圖分別表示流體在圓管中作層流和湍流流動的速度分布。由圖可見,在大部分區域,湍流速度分布較層流均勻,但在管壁附近,湍流的速度梯度又較層流陡納。湍流的表征一時均量與脈動量如上所述,湍流中任一位置上的質點,除了在主流方向上的運動而外,還有附加的各方向上不規則的脈動,且隨時間而變。圖示出了這種圖箭流中的速度脈動流動的典型圖像。圖中曲線表示某一位置處流體質點的速度在方向上的分量隨時間的變化。

      其它兩個方向的速度分量亦隨時間而變。由圖可以看出,這種表面上似乎是雜亂無章的速度,若按一段時間一般幾秒即可平均起來,則其值是恒定的,任一點上的速度在方向上的分量,只是圍繞著相應的平均值上下被動。據此,可將任意一點的速度成兩部分:一是按時間平均而得的恒定值,稱為時均速度:另一個是因脈動而高于或低于時均速度的部分,稱為脈動速度。在直角坐標系上,令之方向體質點的瞬時速度分別為,時均速度分別為亞亞,脈動速度分別為:,則它們之間的關系如下在十五,十除流速之外,湍流中的其它物理量,如溫度壓力密度等等也都是脈動的,亦可采用同樣的方法來表征,如壓力可以寫成幣+上述時均速度的定義,可以用數學式表達。以方向為例可以表達為亞式中,為能使,不隨時間而變的一段時間,由于鑿流中速度脈動的頻率很高,故一般只需數秒即可滿足上述要求。從徽觀上講,所有凈化板瑞流流動均應屬非穩態過程,因為流場中各物理量均隨時間而變。通常我們所說的穩態湍流。系指這些物理量的時均值不隨時間變化。


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