二零二三年 优质公开课流动型态.pptx

制药单元操作流动型态prg2u2ghf341OO25流体阻力的表现： 形成原因：（1）内摩擦（2）涡流造成机械能损失流动形态的划分：雷诺实验 流体流动型态示意图 层流：其质点作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。 湍流：其质点作不规则的杂乱运动，并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。 流型判据——雷诺准数 流体的流动类型可用雷诺数Re判断。 Re准数是一个无因次的数群。流体在圆形直管内流动时： （1）?当Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区； （2）?当Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区； （3） 当2000 Re 4000 时，流动可能是层流，也可能是湍流，与外界干扰有关，该区称为不稳定的过渡区。在生产操作中，常将Re2000（有的资料中为3000）的情况按湍流来处理。 雷诺准数的物理意义 Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系，标志流体流动的湍动程度。其值愈大，流体的湍动愈剧烈，内摩擦力也愈大。 流体在圆管内的速度分布滞流时的速度沿管径按抛物线的规律分布湍流流动的层流底层.avi动画演示湍流时由于流体质点的剧烈的碰撞 与混合，使截面上靠管心部分各点速度彼此扯平。边界层边界层的分离.avi动画演示在固体壁面附近，存在较大速度梯度的流体层称为流动边界层。湍流边界层中紧靠壁面处仍有一滞流内层，Re值愈大，滞流内层厚度愈薄。例题：有一内径为25 mm的水管，如管中水的流速为1.0 m/s，求：（1）管中水的流动类型；（2）管中水保持层流状态的最大流速（水的密度ρ=1000 kg/m3, 粘度μ= 1 cp）。解：（1）Re = duρ/μ= 0.025×1×1000/0.001 = 25000＞4000流动类型为湍流。（2）层流时，Re ≤ 2000，流速最大时，Re = 2000，即duρ/μ= 2000 ∴u = 2000μ/dρ= 2000×0.001/（0.025×1000）= 0.08 m/s 例题：密度为850 kg/m3、粘度为8×10-3 Pa·s的液体在内径为14 mm的钢管内流动，液体的流速为1 m/s。计算：（1）雷诺准数，并指出属于何种流型； （2）若要使该流动达到湍流，液体的流速至少应为多少？解：（1）Re = duρ/μ= 0.014×1×850/8×10-3 = 1487.5 ≤ 2000流动类型为层流 （2）湍流时，Re ≥ 4000，流速最小时，Re = 4000，即duρ/μ= 4000 ∴u = 4000μ/dρ= 4000×0.008/（0.014×850）= 2.69 m/s 感谢聆听Thanks for listening