山東大學(xué)工程流體力學(xué)課件14流體數(shù)據(jù)的圖示說(shuō)明_第1頁(yè)
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1、流體數(shù)據(jù)的圖示說(shuō)明剖面圖剖面圖表示一個(gè)標(biāo)量(或只可用數(shù)量級(jí)圖示表示的向量)的數(shù)值特性是如何在流域內(nèi)向著一些預(yù)期的方向改變的。(溫度,壓強(qiáng)和密度)矢量圖矢量圖就是用來(lái)表明在某一時(shí)刻矢量的大小和方向特性的一系列箭頭。矢量圖二維流域;洶涌的并且不穩(wěn)定的,平均持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)被繪制成圖。a)流線型的,b)流速矢量,分離流域的閉合觀點(diǎn)。 等高線圖示等高線圖呈現(xiàn)標(biāo)量的常量值或者矢量的數(shù)量級(jí)在某一瞬時(shí)曲線。等相關(guān)線圖表示壓力,溫度,速度大小 ,種類濃度, 紊亂等。等高線用不同的顏色填充等高線圖來(lái)表明不同高度特性的簡(jiǎn)單曲線。運(yùn)動(dòng)方式a)平移b)轉(zhuǎn)動(dòng)c)拉伸變形(線性變形)d)剪切變形速度=平移率角速度=旋轉(zhuǎn)率線性變

2、形率剪切變形率 漩渦和轉(zhuǎn)動(dòng)漩渦是流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的一種方式,并且等于流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的二倍角速度。與軌跡,邊界層有關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)流體單元流經(jīng)渦輪機(jī)組(風(fēng)扇,蝸輪,壓縮機(jī)等),并且流動(dòng)過(guò)程伴隨著熱交換。流體單元的漩渦除了通過(guò)粘質(zhì)作用,不均速的加熱(溫度梯度)外不能發(fā)生改變 漩渦 對(duì)于在xy平面內(nèi)二維空間的流動(dòng),漩渦矢量總是指向z方向或-z方向。這個(gè)例子說(shuō)明,旗狀流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)按照逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng);它的漩渦指向正Z方向,如圖所示。漩渦域z的等高線圖是由于流動(dòng)撞擊巖石,產(chǎn)生流體力學(xué)計(jì)算;只有圖示上半部是對(duì)稱的。黑暗區(qū)域代表著大量的負(fù)渦,灰色區(qū)域代表大正渦.雷諾輸送定理(RTT)熱力學(xué)和固體力學(xué)中,我們往往在

3、同一個(gè)系統(tǒng)(也稱為封閉系統(tǒng)), 定義固定特性物質(zhì)的數(shù)量。流體動(dòng)力學(xué)中,比較常用控制體積(也稱為開(kāi)放系統(tǒng)) 定義為一個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行研究.系統(tǒng)的大小和形狀在過(guò)程中可能發(fā)生改變,但是不會(huì)超出界限很多。一個(gè)控制體積,從另一個(gè)方面,如果允許跨邊界的大量流入或流出,則被稱為控制面??刂企w積還可能在進(jìn)程中移動(dòng)和變形,但有很多在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用涉及固定,非可變的控制體積。系統(tǒng)與控制體積 分析噴霧罐中除臭劑噴霧的兩種方法:(a)我們根據(jù)流體的運(yùn)動(dòng)和變形。這是系統(tǒng)的方法,沒(méi)有大量的跨越邊界,并且系統(tǒng)的全部質(zhì)量保持衡定。(b)考慮罐中的固定內(nèi)部容積。這個(gè)控制體積方法大量跨越邊界。 RTT(雷諾傳輸定理) 流體力學(xué)的大多數(shù)原理適用于固體力學(xué),其中對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)解決廣泛特性的時(shí)間變動(dòng)率是明確的。在流體力學(xué)中,通常更便于應(yīng)用控制體積,因此需要知道控制體積改變和系統(tǒng)改變的關(guān)系。系統(tǒng)和控制體積之間在廣泛特性的時(shí)間變動(dòng)率雷諾輸送定理進(jìn)行了表述,它規(guī)定了系統(tǒng)和控制體

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