·由于湍流的复杂性,摩擦阻力的计算主要通过实验方 法,建立摩擦因数的经验关联式。 湍流过程影响因素较多,如何把实验结果整现成便于湍 应用的经验关联式?化工中常用因次分析法解决这流 个问题。 因次分析将影响传递过程的变量组合成无因次数群, 这些数群可以代替单个变量,而数群的数目总比变量 的数目少( Buckingham定理),从而简化实验和数据因 关联工作。 次 无因次数群可以通过过程因次分析或过程方程的无因 次化得到,很多无因次准数在化工研究过程作用帖已分 经约定俗成,并有特定含义。 析 的无因次数群。如影响流体流动的有雷诺数Re、欧拉法 数(4Ppu2)、和管道长径比(1,这也可从范宁公式 看出
湍 流& 因 次 分 析 法 • 由于湍流的复杂性，摩擦阻力的计算主要通过实验方 法，建立摩擦因数的经验关联式。 • 湍流过程影响因素较多，如何把实验结果整现成便于 应用的经验关联式? 化工中常采用因次分析法解决这 个问题。 • 因次分析将影响传递过程的变量组合成无因次数群， 这些数群可以代替单个变量，而数群的数目总比变量 的数目少(Buckingham定理)，从而简化实验和数据 关联工作。 • 无因次数群可以通过过程因次分析或过程方程的无因 次化得到，很多无因次准数在化工研究过程作用中已 经约定俗成，并有特定含义。 • 化工专业课程学习中，要理解记忆影响某过程或参数 的无因次数群。如影响流体流动的有雷诺数Re、欧拉 数(p/u2 )、和管道长径比(l/d)，这也可从范宁公式 看出
(V*ν*)=0 Dv=_V*P"DVp Dt 无因次准数 无因次初始条件 无因次速度分布 无因次边界条件 无因次压力分布 无因次边界条件相同:系统几何相似
( * v*) = 0 g g V gD v DV p Dt Dv + = − + 2 2 * * * * 无因次准数 无因次初始条件 无因次边界条件 无因次速度分布 无因次压力分布 无因次边界条件相同：系统几何相似
圆管流动摩擦因数关联式 光滑管 Blasius公式: Blasius由1/7方律导出 Nikuradse- Karman公式(光滑粗糙管两种形式) 其他实验数据公式 粗糙管 Colebrook公式:page53 注意公式适用范围(雷诺数、粗糙度),选择 合适的公式 公式不是供记忆的内容,而是计算的手段
圆管流动摩擦因数关联式 • 光滑管 – Blasius公式： Blasius由1/7方律导出 – Nikuradse-Karman公式 （光滑粗糙管两种形式） – 其他实验数据公式 • 粗糙管 Colebrook公式：page53 • 注意公式适用范围（雷诺数、粗糙度），选择 合适的公式 • 公式不是供记忆的内容，而是计算的手段