3.层流和湍流的比较 流体内部质点的运动方式 层流：流体沿管轴作有规测的平行线状流动，各质点互不碰撞， 互不混合，又称滞流。 湍流：总体轴向流动+径向随机波动。质点作不规则的杂乱运动， 并相互碰撞，产生大大小小的旋涡，也称紊流。在湍动流体中， 质点不断相互混杂（旋涡-一能直接观测到)，使得各个质点的 运动速度不论在大小和方向上都随时而变。 11
3.层流和湍流的比较 流体内部质点的运动方式 层流：流体沿管轴作有规则的平行线状流动，各质点互不碰撞， 互不混合，又称滞流。 湍流：总体轴向流动+径向随机波动。质点作不规则的杂乱运动， 并相互碰撞，产生大大小小的旋涡，也称紊流。在湍动流体中， 质点不断相互混杂（旋涡-能直接观测到），使得各个质点的 运动速度不论在大小和方向上都随时而变。 1111
脉动 如果测定管内某一点流速在x方向 随时间的变化，可得如图所示的波形。 此波形表明在0时间间隔内，该点的 瞬时流速u总在平均值上下波动。 u;do 月J6 由图1-16可知： u,=u;+u, u一瞬时速度，表示在某时刻， 管道截面上任一点的真实速度， m/s u'一脉动速度，表示在同一时刻，管道截面上任一点的瞬时速 度与时均速度的差值，m/s 12
脉动 如果测定管内某一点流速在x方向 随时间的变化，可得如图所示的波形。 此波形表明在θ时间间隔内，该点的 瞬时流速ui总在平均值上下波动。 2 1 1 ui ui d 由图1-16可知： ui－瞬时速度，表示在某时刻，管道截面上任一点的真实速度， m/s ui '－脉动速度，表示在同一时刻，管道截面上任一点i的瞬时速 度与时均速度的差值，m/s ' ui = ui + ui 1212
瞬时速度的变化虽不规测，但又都围绕某一个平均值波动， 这种现象称为“速度的脉动”，湍流流体的其它许多物理量， 如：压强，传热时的温度，传质时的浓度也同样有脉动现象。 横向脉动大大加强了动量，质量和热量的传递。（整体上为稳 定的流动，任一点，不稳定)。 湍流质点的横向脉动和时均化 层流和湍流的本质区别： 是否存在速度、压强的脉动性 13
瞬时速度的变化虽不规则，但又都围绕某一个平均值波动， 这种现象称为“速度的脉动”，湍流流体的其它许多物理量， 如：压强，传热时的温度，传质时的浓度也同样有脉动现象。 横向脉动大大加强了动量，质量和热量的传递。（整体上为稳 定的流动，任一点，不稳定）。 －－－湍流质点的横向脉动和时均化 层流和湍流的本质区别： 是否存在速度、压强的脉动性 1313
4、流体在圆管内流动时的速度分布 1)圆形管道中流体层流流动模型 流体的内摩擦力：运动着的流体内部相邻两流体层间的 作用力。又称为粘滞力或粘性摩擦力。 14
1）圆形管道中流体层流流动模型 流体的内摩擦力：运动着的流体内部相邻两流体层间的 作用力。又称为粘滞力或粘性摩擦力。 4、流体在圆管内流动时的速度分布 1414
2)流体在圆管内层流流动时的速度分布 图1-26直管阻力通式的推导 设流体在半径为R的水平直管段内作层流流动，于管轴心处 取一半径为、长度为1的流体柱作为分析对象。 流体柱上的推动力： (P1-p2)7m2=△pm2 15
2）流体在圆管内层流流动时的速度分布 设流体在半径为R的水平直管段内作层流流动，于管轴心处 取一半径为r、长度为l的流体柱作为分析对象。 2 2 1 2 ( p − p )r = pr 流体柱上的推动力: 15 15