真空泵流量在管道中的脉动!

点击次数:194   更新时间2019-01-31     【关闭分    享:
真空泵流量在管道中的脉动!
1.紊流的脉动及时均化
在素流速度场中,用精密灵敏的热线测速仪测量流场中某点的瞬时速度在给定方向的分速度时,发现速度随时间作极不规则的变化,因此紊流运动实质上是非稳定流。但在实验中发现,这种变化始终围绕着某一“平均值”上下波动的管中轴向速度。同时素流中的压力场也具有这一性质。这种围绕某一“平均值”而上下波动现象,称为脉动现象。可以根据时均化原则,用这一“平均值”代替脉动速度真实值。取一时间间隔T. T相对于整个运动来说是很短的,但相对于脉动运动来说又足够长,把流体的瞬时速度v在时间T内取平均,得到时均速度为:通常把各个物理量,例如瞬时速度v表示成时均速度5与脉动速度v之和,即v=U +v'显然,脉动速度的时均值等于零。即5'=(v-元) dt=元-u=0对于流场中的压强、密度、温度等都可以将其瞬时值表示为时均值与脉动值之代数和。引人时均值的概念后,给处理紊流流动带来了很大的方便。但是它掩盖了紊流脉动运动的物理本质。因此在分析诸如紊流流动阻力时,就必须考虑流体质点及微团相互掺混进行动量交换的影响,即计算流体质点及微团混杂运动引起的阻力,否则会引起较大的误差。



2.紊流的脉动附加阻力
由于紊流中的脉动使层流间的流体质点之间发生质量、动量、能量的交换,产生了附加阻力。根据普朗特混合长度理论,对于单位面积而言,这个附加阻力即为切应力。紊流流动的切应力分布与层流流动的表达形式完全相同,即r=to ro不过,对于紊流流动,流过截面上的壁面切应力To与层流不同,因此其切应力分布的斜率不同。图2-11给出了壁面切应力to的比较,图中Tou,Tol分别表示紊流壁面切应力和层流壁面切应力。在紊流流动中,由于流体质点的大量混杂运动,其阻力损失大大的超过了层流的阻力损失。在层流区或层流层,由于流体流动的有序性或壁面的限制,流体质点横向脉动引起的切应力很小,因此切应力主要是分子黏性切应力Tl,可以用牛顿内摩擦定律表示。在紊流核心区,既有层流流动的分子黏性切应力

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