傳遞過(guò)程原理講課提綱07第五章湍流2

1、傳遞過(guò)程原理湘潭大學(xué)化工學(xué)院544光滑管中的湍流1對(duì)于一維穩(wěn)態(tài)層流，根據(jù)牛頓粘性定律，可推得：水平原直管中：???????????????????????????22222max141RrdldpRRruur?于是在距管壁y處：??yRdldpy???2?及管壁上：即Rdldps2???Rysy??1??由此假定：①牛頓型流體在水平圓直管中作一維穩(wěn)態(tài)湍流時(shí)，仍服從上式關(guān)系：即：成直線關(guān)系；ysy~??②在層流內(nèi)層中，由于其厚度很薄，故可

2、近似認(rèn)為此層中，流體沿y方向（徑向）速度梯度不發(fā)生變化。即：cdyduRys?????故：yyuss???????又令：則：即：??su?2yuu?2?yuuu??表示為無(wú)因次關(guān)系為：u=y――—層流內(nèi)層速度分布通用方程式式中：，無(wú)因次速度；uuu??，剪應(yīng)力速度（摩擦速度）；??su?，無(wú)因次層流內(nèi)層厚度。yyuys???????注意：這一結(jié)論不適合于管內(nèi)呈完全層流流動(dòng)時(shí)的推論（層流中速度應(yīng)呈拋物線形式，而此處為直線，矛盾的原因在于假

3、定①有問(wèn)題）2在湍流主體區(qū)，根據(jù)普蘭德混合長(zhǎng)理論，有：22?????????dydul??yRuy圖42傳遞過(guò)程原理湘潭大學(xué)化工學(xué)院56（Velocitydeficiencylaw）(，故)0lnyykuu?)ln(ln00maxyyyRkuuu???3光滑管湍流速度分布與流動(dòng)阻力①平均（主體）流速bu20002RrudrdAudAuRAAb???????又：y=R–r及：5.5ln5.25.5ln5.2uuyuuyuu????????

4、??????????RAAAbrdrrRRkRuRdAyRkudAdAuuuu022000maxmax2lnln)(???積分得：（A）)75.1ln5.2(uRuub???或：?????ssbRu)75.1ln5.2(??及：（k=0.4）75.323maxukuuub???尼古拉則實(shí)驗(yàn)證明：07.4maxuuub??上述各式的作用：在已知ubRρμ時(shí)，由上式即可求得u，進(jìn)而由已知u，可求得τs=ρ(u)2，再由已知的τs=即可求得值