渦街流量計(jì)于粘度的關(guān)系是什么
在討論流體繞流運(yùn)動(dòng)時(shí),如果流體的粘度較小(例如氣體), 可把距繞流體較遠(yuǎn)處的流體運(yùn)動(dòng)近似看作非粘性流體做無(wú)渦街運(yùn)動(dòng)。 而在靠近繞流體壁面處的一薄層流體的運(yùn)動(dòng),卻不能看成這樣的流動(dòng)。通常把這一薄層稱為邊界層。邊界層內(nèi)流體流動(dòng)有以下特點(diǎn): (1)邊界層厚度沿繞流體在流動(dòng)方向上的長(zhǎng)度增加。
(2) 無(wú)論流體的粘度多小,在緊貼繞流體壁面處的流體質(zhì)點(diǎn)的速度都為零。隨著離壁面距離增大,如圖2-1所示,當(dāng)離壁面一定距離后,速度便增加到接近邊界層外的非粘性流體相同的速度。因此,在邊界層內(nèi)速度梯度很大。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律可知:內(nèi)摩擦力和速度梯度成正比。所以,在邊界層內(nèi)產(chǎn)生很大的內(nèi)摩擦力。
(3) 由于邊界層內(nèi)的速度梯度很大,造成強(qiáng)烈旋渦,所以是渦運(yùn)動(dòng)。 (4) 邊界層內(nèi)沿繞流體壁面的法線方向上各點(diǎn)的壓力數(shù)值是相同的,如設(shè)y軸為垂直于繞流體壁面的方向,則邊界內(nèi)壓強(qiáng)的分布為d/)/dy = 0。 邊界層的存在是流體做繞流運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生分離現(xiàn)象的重要原因之一。
2.在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),流體的繞流運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生旋渦分離現(xiàn)象。以圓柱體為例,可說(shuō)明流體的繞流運(yùn)動(dòng)和旋渦分離過(guò)程。
當(dāng)流體流經(jīng)圓柱體時(shí),如果不考慮流體的粘性影響,則在流體接近圓柱體前緣A處就開(kāi)始減速,然后沿曲面加速,在最高點(diǎn)B處,速度達(dá)到最大。接著開(kāi)始減速,最后在圓柱體后面又合攏在一起,流動(dòng)不產(chǎn)生分離。 而實(shí)際流體是有粘性的,因此在圓柱體表面要產(chǎn)生邊界層。在前駐點(diǎn)A處,流速"=0。在該處的邊界層還未來(lái)得及發(fā)展,因此邊界層厚度近似為0。隨著流體沿圓柱體表面向兩側(cè)繞流,經(jīng)前駐點(diǎn)A后,流速逐漸增大,壓力逐漸降低,邊界層厚度逐漸增加。但該區(qū)域邊界層很薄,因此邊界層內(nèi)部壓力與外部壓力可認(rèn)為基本相等。邊界層內(nèi)流速、壓力變化趨勢(shì)與邊界層外表面相同。
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