对于湍流。情况就复杂得多,尽管力的平衡方程 并不因流型的变化而改变,但在湍流时其剪应力不能 用简单的牛顿粘性定律表示,解决湍流流动阻为问题 可以采用半经验半理论的数学模型法。 普兰德提岀的混合长理论就属于对湍流流动描述 的一种数学模型,根据对湍流过程的理解,可作出 某种假设,认为湍流的起源是流体囝的脉动运动 其机理与分子的热运动
对于湍流,情况就复杂得多,尽管力的平衡方程 并不因流型的变化而改变,但在湍流时其剪应力不能 用简单的牛顿粘性定律表示,解决湍流流动阻力问题 可以采用半经验半理论的数学模型法。 普兰德提出的混合长理论就属于对湍流流动描述 的一种数学模型,根据对湍流过程的理解,可作出 某种假设,认为湍流的起源是流体团的脉动运动, 其机理与分子的热运动
相仿,存在有一个平均的自由径l,由此设想可以导 出湍流粘度E 8=l 有了此式,用湍流粘度ε代替牛顿粘性定律中的粘 度1,过程的数学模型也就完成。 应该着重指出的是:上述机理的设想,显然不可 能是湍流的逼真描述,而是对过程的一种简化和概括
相仿,存在有一个平均的自由径 ,由此设想可以导 出湍流粘度 l dy du = l 有了此式,用湍流粘度 代替牛顿粘性定律中的粘 度 ,过程的数学模型也就完成。 应该着重指出的是:上述机理的设想,显然不可 能是湍流的逼真描述,而是对过程的一种简化和概括
因此它只能算是一种简化的模型,其所作出的 数学描述,也只能称为数学模型 有了数学模型方程就可以求解了,但问题至此 仍未完全得到解决。过程机理假设的真实性尚待检 验,自由径/仍为未知值,这时就要借助于实验。 从实验测得的速度分布对比中检验假设模型的 真实性并求出/的值,故称这种方法是半理论半经验
因此它只能算是一种简化的模型,其所作出的 数学描述,也只能称为数学模型。 有了数学模型方程就可以求解了,但问题至此 仍未完全得到解决,过程机理假设的真实性尚待检 验,自由径 l 仍为未知值,这时就要借助于实验。 l 从实验测得的速度分布对比中,检验假设模型的 真实性并求出 的值,故称这种方法是半理论半经验 的
解决湍流流动阻力的另一种方法就是实验研究 方法,依靠实验以测定流动阻力,从而归纳成经验 方程式 这种方法是纯经验的,实验工作所遇到的困难, 首先在于实验的工作量,如影响过程的变量数为皿, 每一变量改变的水平数为n.则按网格法计划实验 所需实验次数为ⅳm由于变量数出现在幂上,涉 及的变量数愈多,所需的实验次数将会剧增
这种方法是纯经验的,实验工作所遇到的困难, 首先在于实验的工作量,如影响过程的变量数为m, 每一变量改变的水平数为n,则按网格法计划实验, 所需实验次数为 ,由于变量数出现在幂上,涉 及的变量数愈多,所需的实验次数将会剧增。 m n 解决湍流流动阻力的另一种方法就是实验研究 方法,依靠实验以测定流动阻力,从而归纳成经验 方程式
从湍流过程的分析可知,影响流体阻力的主要 因素有6个,即m=6(0,,l,l,E,l),假如n=10 则需做10次实验,这种称为天文级的实验工作量 是人们无法忍受的。 实验工作碰到的另一个困难是实验难度大。众所 周知,化工生产中涉及的物料千变万化,涉及的设 备尺寸大小悬殊,为改变〃和0实验中必须用多种 流体:为改变d.必须改变实验装置
从湍流过程的分析可知,影响流体阻力的主要 因素有6个,即 ,假如 则需做10 次实验,这种称为天文级的实验工作量 是人们无法忍受的。 m = 6(,,d,l,,u) n =10 6 实验工作碰到的另一个困难是实验难度大。众所 周知,化工生产中涉及的物料千变万化,涉及的设 备尺寸大小悬殊,为改变 和 实验中必须用多种 流体;为改变d,必须改变实验装置