渦街流量計于粘度的關系是什么
在討論流體繞流運動時,如果流體的粘度較小(例如氣體), 可把距繞流體較遠處的流體運動近似看作非粘性流體做無渦街運動。 而在靠近繞流體壁面處的一薄層流體的運動,卻不能看成這樣的流動。通常把這一薄層稱為邊界層。邊界層內流體流動有以下特點: (1)邊界層厚度沿繞流體在流動方向上的長度增加。
(2) 無論流體的粘度多小,在緊貼繞流體壁面處的流體質點的速度都為零。隨著離壁面距離增大,如圖2-1所示,當離壁面一定距離后,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,在邊界層內速度梯度很大。根據牛頓內摩擦定律可知:內摩擦力和速度梯度成正比。所以,在邊界層內產生很大的內摩擦力。
(3) 由于邊界層內的速度梯度很大,造成強烈旋渦,所以是渦運動。 (4) 邊界層內沿繞流體壁面的法線方向上各點的壓力數值是相同的,如設y軸為垂直于繞流體壁面的方向,則邊界內壓強的分布為d/)/dy = 0。 邊界層的存在是流體做繞流運動時產生分離現象的重要原因之一。
2.在一定的雷諾數范圍內,流體的繞流運動會產生旋渦分離現象。以圓柱體為例,可說明流體的繞流運動和旋渦分離過程。
當流體流經圓柱體時,如果不考慮流體的粘性影響,則在流體接近圓柱體前緣A處就開始減速,然后沿曲面加速,在最高點B處,速度達到最大。接著開始減速,最后在圓柱體后面又合攏在一起,流動不產生分離。 而實際流體是有粘性的,因此在圓柱體表面要產生邊界層。在前駐點A處,流速"=0。在該處的邊界層還未來得及發展,因此邊界層厚度近似為0。隨著流體沿圓柱體表面向兩側繞流,經前駐點A后,流速逐漸增大,壓力逐漸降低,邊界層厚度逐漸增加。但該區域邊界層很薄,因此邊界層內部壓力與外部壓力可認為基本相等。邊界層內流速、壓力變化趨勢與邊界層外表面相同。
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