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速度分佈
鎖定
速度分佈是在給定時刻,空間某區域內由
動量傳遞所引起的
流體運動速度的大小和方向隨空間位置的變化。通常是研究動量傳遞所需解決的主要問題之一。地球表面的風速、河流中的水速、流體通過化工設備時的流速,都呈現一定的分佈。速度分佈的數據可根據動量傳遞原理,由
運動方程和連續性方程求解而得,亦可由實驗測出。
- 中文名
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速度分佈
- 性 質
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研究動量傳遞
- 表述方法
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解析法
速度分佈表述方法
速度分佈①解析法
即將某瞬間的速度與位置的關係用
函數表示,如圓管內定態層流流動,速度沿半徑的分佈為
拋物線;湍流流動的速度分佈為冪函數形式(見管流)。
速度分佈②圖示法
用箭頭表示速度的方向,線段長短表示速度的相對大小。如圓管層流和湍流時的速度分佈,均可用圖示法來表述。此法既適用於實驗測得的速度數據,也可表述理論計算的結果。
速度分佈實際意義
①根據速度分佈可以計算剪應力(動量通量)和壓力分佈,從而得出
流動阻力,以便決定流體輸送所需的動力,選擇適當的
流體輸送機械。
②由速度分佈可以分析設備中流體流動的狀況。如分佈曲線上的反方向速度,預示着可能出現循環流。又如
速度曲線上最大和最小
速度的差別過大,表明速度分佈很不均勻(圖2),將會影響某些化工過程的效率,必須採取適當措施使速度分佈均勻。
速度分佈流體均布
流體流量或流速在化工設備中的均勻分佈或分配問題很重要。所謂流速均布,也就是使空間各點(或流動截面)的流速(或時間平均流速)一致的流體均布問題,大致可分為三類:①將總管中的流體均勻分配至各平行支管,如管殼式換熱器、
管式反應器中的流體均布;②管中流體經過管壁上的各小孔均勻流出;③設備橫截面上的速度
均勻分佈。工程上實現流體均布,往往需要在設備內部裝設分佈器。最常見的分佈器是分佈管和分佈板。在進口處裝設分佈器,可使流速明顯地變為均勻