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完全发展流长度的判定及意义

【摘要】:此时流体距离管道入口的距离即称为完全发展流长度或充分发展长度,而圆管道内的流体在完全发展长度后的流场即称为完全发展流区或充分发展长度区。完全发展长度是决定管流是否完全受到流体黏滞效应或流场内的速度分布是否完全发展的一个决定性指标,相关内容描述如下。图10-8 流体在圆管内的速度发展过程10.6.2 完全开展流区的判定

流体在管道内的流动并非在管道入口就完全受到流体黏性的影响,它必须经过一段距离才形成。此时流体距离管道入口的距离即称为完全发展流长度或充分发展长度,而圆管道内的流体在完全发展长度后的流场即称为完全发展流区或充分发展长度区。完全发展长度是决定管流是否完全受到流体黏滞效应或流场内的速度分布是否完全发展的一个决定性指标,相关内容描述如下。

10.6.1 完全发展流区的形成过程

如图10-8 所示为流体管道流动时速度发展过程,从图中可以看出,流体管道入口处为几无黏性的流动,流体从管道入口流入,流往下游,边界层逐渐增厚,阻滞轴流并加速中心部分的核心流,以满足质量守恒定律。在管道下游一段距离Le时,管道两边的边界层合并,此时无黏性核心流消失,整个管道流场充满了流体黏滞效应,从距离Le后的流场就称为完全发展流区或充分发展长度区(Fully developed flow region),而Le即称为完全发展流长度或充分发展长度(Fully developed length),从完全发展流区的概念可知,完全发展长度是判定流体管道内的流动是否完全受到流体黏滞效应影响的指标。

图10-8 流体在圆管内的速度发展过程

10.6.2 完全开展流区的判定