13流体的流动现象VIP专享VIP免费

知识点1-3 流体的流动现象 【学习指导】 1．学习目的 通过简要分析在微观尺度上流体流动的内部结构，为流动阻力的计算奠定理论基础。流体流动的内部结构是流体流动规律的一个重要方面。 这些现象的产生在于流体的粘性。 2．本知识点的重点 本知识点以层流（滞流）和湍流（紊流）两种基本流型的本质区别为主线展开讨论，要求重点掌握： （1）牛顿粘性定律的表达式、适用条件；粘度的物理意义及不同单位之间的换算。 （2）两种流型的判据及本质区别；Re的意义及特点。 （3）边界层形成、发展及边界层分离现象。流动边界层概念的提出对分析流体流动、传热及传质现象有重要意义。 （4）非牛顿型流体的流变特性。 3．本知识点的难点 本知识点无难点。 4．应完成的习题 1-9.本题附图所示为冷冻盐水循环系统。盐水的密度为1100kg/m3，循环量为36m3/h。管路的直径相同，盐水由 A流经两个换热器而至 B的能量损失为98.1J/kg，由 B流至 A的能量损失为49J/kg，试计算：（1）若泵的效率为70％时，泵的轴功率为若干 kW？（2）若 A处的压强表读数为若干 Pa？ [答：（1）2.31kW；(2)6.2×104Pa(表压)] 1-10.在实验室中，用玻璃管输送 20℃的 70％醋酸。管内径为 1.5cm，流量为10kg/min。用 SI和物理单位各算一次雷诺准数，并指出流型。 [答：Re=5.66×103] 1-11.用压缩空气将密度为 1100kg/m3 的腐蚀性液体自低位槽送到高位槽，两槽的液面维持恒定。管路直径均为 φ 60×3.5mm，其它尺寸见本题附图。各管段的能量损失为 ， 。两压差计中的指示液均为水银。试求当 R1=45mm，h=200mm 时：（1）压缩空气的压强 p1 为若干？（2）U管压差计读数 R2 为多少？ [答：(1)1.23×105Pa(表压)；(2)630mm] （提示：U形管压差计读数 R1 表示了 BC段的能量损失，即 ） 本知识点通过简要分析在微观尺度上流体流动的内部结构，为管截面上流动的速度分布及流动阻力的计算打下基础。 一. 牛顿粘性定律与流体的粘度 和流动性形成对立，在运动状态下，流体还有一种抗拒内在的向前运动的特性，称为粘性。流体不管在静止还是在流动状态下，都具有粘性，但只有在流体流动时才能显示出来。随流体状态的不同，粘性的差别非常悬殊。 （一）牛顿粘性定律 1．流体的内摩擦力 由于粘性存在，流体在管内流动时，管截面不同半径处的速度并不相同，而是形成某种速度分布。管中心处的速度最大，愈靠近管壁速度愈小，在管壁处速度为零。当流体...