流体力学——如何定性分析圆管内紊流（湍流）的速度分布,最好少用公式

流体力学——如何定性分析圆管内紊流（湍流）的速度分布,最好少用公式

个人拙见：在圆管中,由于紊流脉动性,在靠近管轴心的大部分区域由于剧烈的能量交换速度分布趋于均匀,在此区域,紊流附加切应力占主导,粘性摩擦切应力可忽略.在贴近管壁处,脉动几乎消失,粘性切应力使得流速急剧下降,且速度阶梯较大,这层速度梯度大的薄层是黏性底层,处在两区域之间的区域是过渡区.说以综合说,流速的分布类似一个圆柱顶部那圈棱角被圆滑打磨一般,速度从贴壁的0快速增加到轴心速度,其中轴心大部分区域是等速的======以下答案可供参考======供参考答案1:怎么样定性说呀？说水管内有些地方水流密度大一点，有些地方水流有转弯，遇到水管转弯，水流会对水管壁有巨大冲力……等等，这样地说行吗？速度分布，怕是说不清吧。各个水管肯定不大一样，甚至很不同。我是感觉不好说，也许是我不懂吧，不知道答案吧。供参考答案2:。。。这么专业百度知道可能出么。。。去文库或是google吧供参考答案3:1.首先任何的流体问题都被Navier-stokes方程所概括，如果你要从数学的手法进行解析，可以将N-S方程摆出来，x,y,z三个方向的。对于不复杂，然后可以假设圆管内是均一稳定的流场（uniform and steady flow），并且将流畅简化成二维的，这样可以消去很多项，最后将N-S方程简化为一个简单的2阶方程，积分以后可得速度分布是一个对称轴即为圆管轴线的抛物线的分布。用物理观念去解释就是，雷诺数较小的层流，粘滞力影响较大，由于流速慢，因此影响的深度较大，最终形成稳定的抛物型（实质是动量交换慢一点）。2.对于湍流问题，由于流场的波动比较剧烈，前人对湍流作平均处理，即将N-S方程做平均处理，u=u(平均)+u'(波动量)，方程简化后，会发现在粘滞力的部分多了一项雷诺应力，正是这种力使得流体之间具有相互的剪应力，使得流体形成漩涡，从而将圆管中心告诉的动量迅速向管壁补充，从而使管壁处的动量得到一定补充，最终导致湍流管壁处的速度梯度较层流小，最后的速度分布类似于一个梯形（只是像梯形，圆管中心高速区的速度较均衡）。从物理观念上说，由于雷诺数大，流体的粘性力相对于惯性力产生的影响较小，粘性力导致的速度梯度没有层流大。通俗的说，流速大，粘性力还没来得及作用，圆管中心附近的流体就被惯性往前带，所以就导致最后速度的类梯形状的分布。希望对你有所帮助。另外，流体的流动实质是一个动量交换的过程，粘滞力只是对其会产生宏观和微观的影响。 流体力学——如何定性分析圆管内紊流（湍流）的速度分布,最好少用公式(图1)答案网 www.Zqnf.com 答案网 www.Zqnf.com

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