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化工流体力学作者: 陈敏恒出版: 化学工业出版社 - 1988年出版分类: TQ012尺寸: 20cm书号: 7-定价: $6.80形态: 约 876 页 - 707 章节阅读:
内容摘要: 本书在阐明流体力学基本原理和计算方法的基础上,着重论述化工设备中流动运动的规律作者简介: 陈敏恒:高校化工教师全文目录第一章 流体运动概述1、1流体的物理属性1、连续介质假定2、压缩性3、粘性，牛顿流体动量传递，流体中的内摩擦牛顿粘性定律粘度4、粘性，非牛顿流体幂律流体粘塑性流体5、导热性，导热系数傅立叶定律6、扩散性，扩散系数费克定律传递现象的类似7、表面张力毛细压力表面张力与温度及浓度的关系，表面活性物质1、2流动空间的几何特征，流动问题分类1、流体运动问题的分类外部问题（绕流）内部问题（管流）2、化工设备中的流动问题，典型化工设备搅拌槽塔设备固定床流化床1、3流体运动的动力学条件，流动状态1、化工设备中流动的发生2、两种流动状态：层流与湍流流动状态的判别，雷诺数1、4流体运动的表示方法1、拉格朗日法流体坐标轨线2、欧拉法流线流管随体导数3、定常流动与非定常流动4、一维流动1、5流体运动规律研究的基本途径1、理论解析法2、实验观测法3、数值计算法本章主要符号演习题参考书刊第二章 流体静力学2、1静止流体的应力状态1、表面力和彻体力2、内力和外力3、应力、应力状态4、静止流体的应力状态，静压力的特性2、2流体静力学基本方程1、流体平衡微分方程2、流体静力学基本方程3、静压力和位能――静力学基本方程中各项的物理意义4、旋转圆筒中液体的静压力分布5、可压缩流体中的静压力分布2、3流体静力学基本方程的应用1、压力的表示方法2、压力的测量3、静力学基本方程的其它应用本章主要符号演习题参考书刊第三章 流体流动中的守恒原理3、1应用守恒原理的控制体和控制面方法3、2物质守恒1、流量与平均速度2、一维流动的物料衡算式――一维连续性方程3、3能量守恒1、流动系统的机械能衡算――伯努利方程2、粘性流体的机械能衡算3、可压缩流体的机械能衡算4、伯努利方程的物理意义和几何意义5、伯努利方程的应用重力射流缩脉压力射流驻点压力3、4动量守恒1、管流中的动量守恒2、动量守恒定律的应用弯管受力管的突然扩大多孔板的机械能损耗射流吸入3、5守恒原理在流量测量中的应用1、毕托管2、孔板流量计3、文丘里流量计4、转子流量计本章主要符号演习题参考书刊第四章 理想流体的无旋及有旋运动4、1流体微团运动的分析1、流体微团运动的分解2、流体微团变形和旋转运动的特征量线变形（长度变化）角变形（切变率）旋转4、2理想流体运动的基本方程1、连续性方程2、理想流体的运动方程――欧拉方程3、欧拉运动方程沿流线的积分――伯努利方程4、无旋条件下欧拉运动方程的积分4、3二维运动，流函数1、流函数的定义2、流函数方程有旋运动无旋运动3、流函数的应用4、4涡旋运动1、涡旋运动的性质涡线，涡管涡管强度速度环量及其与涡管强度的关系涡管强度守恒原理2、环量守恒定理，涡管强度保持性定理凯尔文环量守恒原理涡旋的产生与消失涡管强度保持性定理3、涡旋的形成，叶片旋转时的尾涡间断面、涡旋的形成平板后面的间断面搅拌槽中涡轮桨叶片后的尾涡4、5无旋运动1、无旋运动的特性速度势，势流二 维无旋运动中流函数与势函数的关系2、势流基本方程3、基本无旋流均匀流径向流：点源和点汇环流4、理想流体绕物体的运动，绕圆柱、球的流动兰金体的运动，源汇叠加，偶极流绕圆柱体的流动圆柱形测速管原理，三孔探针绕球的流动5、附加质量，视质量4、6有环量的无旋流动1、有环量的绕圆柱体流动升力的产生速度分布压力分布柱体表面上的作用力――升力马格努斯效应及其应用2、兰金涡速度分布压力分布4、7旋风分离器中的涡旋运动1、速度分布切向速度径向速度轴向速度2、压力分布3、旋风分离器中的双层旋转流结构本章主要符号演习题参考书刊第五章 粘性流体运动的基本方程5、1粘性流体的运动方程1、粘性流体运动的应力状态应力分量应力对称2、以应力表示的运动方程3、广义牛顿定律切应力与应变率的关系法向应力与应变率的关系粘性流体中的压力4、粘性流体的运动方程――奈维―斯托克斯方程5、粘性流体运动时的初始条件和边界条件5、2粘性流体运动的性质与方程求解1、粘性流体运动的性质2、运动方程的求解准确解近似解数值解5、3湍流运动的基本方程，雷诺方程1、湍流运动的主要特征不规则性有旋性，三维性扩散性耗能性连续介质运动2、湍流运动研究的基本途径3、湍流运动的瞬时速度与时均速度4、时均连续性方程5、雷诺方程6、动量传递与湍流附加应力7、湍流附加应力与时均运动的关系，湍流运动的半经验理论涡流粘度混合长理论5、4能量方程1、能量方程2、粘性流体中的能量耗散3、湍流能量方程式5、5扩散方程1、层流扩散方程2、湍流扩散方程5、6流体动力相似与因次分析1、流动现象相似2、相似准数3、流体动力相似原理4、因次分析物理方程的齐次性和无因次化变量的无因次化待定函数的无因次化5、相似理论和因次分析方法的应用本章主要符号演习题参考书刊第六章 绕物体的运动6、1低雷诺数下绕物体的流动，斯托克斯公式1、低雷诺数下绕球运动的特征速度分布压力分布流线2、阻力公式――斯托克斯公式阻力系数3、斯托克斯公式的进一步讨论非球形物体颗粒间相互作用器壁的影响4、斯托克斯公式的应用5、极慢运动方程及其求解绕球流动6、2高雷诺数下的绕流，边界层1、边界层概念，平面上的边界层边界层的发展，厚度的增长边界层中的流动状态边界层中的流型边界层厚度的估计摩擦阻力2、曲面上的边界层，分离现象具有压力梯度的边界层边界层分离，涡旋的形成分离条件6、3圆柱绕流，涡旋诱发振动1、流型随雷诺数的变化低雷诺数下的绕流中等雷诺数下的绕流大雷诺数下的绕流2、卡门涡街单圆柱体后涡旋的发射频率与运动速度管排涡旋发射3、涡旋诱发振动4、涡旋流量计6、4绕圆球流动，数值方法的应用1、球坐标系的涡―流函数方程2、有限差分解法计算框图网格设计基本有限差分公式涡旋传输方程的差分计算流函数方程的差分计算3、差分计算的稳定性和收敛性4、初始条件和边界条件5、流线、涡线的确定，球表面压力分布和阻力系数的计算6、计算结果，绕球流动的特征6、5流体阻力的理论与实践1、阻力产生的机理及其影响因素摩擦阻力压差阻力2、阻力公式，阻力系数绕圆球流动的阻力系数绕圆柱流动的阻力系数3、减小阻力的措施6、6沿平板的流动，边界层方程及其求解1、边界层方程量级比较边界层方程边界条件2、不可压缩流体纵向绕平板时的层流边界层问题的形成相似解相似变换级数解或数值解摩擦阻力位移厚度，动量厚度3、边界层动量积分关系式6、7绕物体流动时的湍流边界层1、湍流边界层的多层结构粘性底层对数律层过渡层内层的统一表达式外层速度分布粘性顶层2、平板湍流边界层边界层厚度阻力系数粘性底层3、具有压力梯度的湍流边界层速度分布切应力分布6、8伴有传热、传质时的绕流，传热、传质边界层1、传质边界层传质边界层方程传质边界层的厚度传质边界层的积分关系式2、传热边界层本章主要符号演习题参考书刊第七章 管内流动7、1圆管层流流动1、进口段流动进口段边界层的发展进口段的流动状态进口段长度进口段压降2、定常圆管层流运动简化运动方程法薄“壳”流体动量平衡法速度分布平均速度阻力公式壁面上的切应力哈根―泊稷方程的应用3、周期性圆管层流运动低频脉动高频脉动4、套管环隙中的轴向流动同心套管偏心套管7、2圆管湍流运动1、光滑管的实验研究结果实验阻力公式速度分布的七分之一次方定律2、光滑管内湍流通用速度分布与一般阻力定律速度分布阻力定律3、管内涡流粘度分布涡流粘度与速度分布的关系涡流粘度的分布4、粗糙管中的速度分布与阻力定律绝对粗糙度和相对粗糙度粗糙管实验结果速度分布与阻力公式相当砂粒糙度，工业管道的实验结果5、光滑管、粗糙管通用阻力公式7、3非直管、非圆管中的流动1、弯曲管，分离现象2、弯曲管，第一类次流3、弯曲管中流动的数值计算结果次流轴向流压力分布4、弯管阻力计算5、非圆管中的流动，第二类次流，水力直径层流时矩形管中流量与压降的关系湍流，第二类次流阻力计算，水力直径7、4变截面管中的流动1、两相交平壁间的流体定常运动简化方程，确立边界条件特性参数￡收缩流扩张流2、二维扩张管中的流动状态无明显分离的流动不稳定的分离流充分发展的分离流射流状态3、无分离时扩张管中速度分布的特征4、变截面管阻力计算摩擦阻力的计算7、5流量分配管中的流体流动1、分配管中流动的总体衡算方法动量衡算法能量衡算法侧流2、分配管计算3、管内流量变化时摩擦阻力的计算7、6管内流动与传热1、变物性时的管内流动粘性对流动的影响密度对流动的影响2、进口段内的传热特点3、管内层流传热方程的建立恒热流流体平均温度传热系数恒壁温4、管内湍流传热――热量传递与动量传递的类似律热量与动量传递类似的物理基础雷诺类似律普朗特类似律温度分布本章主要符号演习题参考书刊第八章 射流8、1自由射流1、自由射流的发展起始段（流动发展区）过渡段基本段2、射流运动状态：层流与湍流3、卷吸机理4、自由射流特性参数的估计自由湍流中的混合长射流宽度的增长射流中心速度的衰减5、自由射流的实验观测势流核心区的长度射流宽度速度分布速度比尺和长度比尺卷吸速度与卷吸系数密度差的影响8、2复杂射流1、并流射流速度分布强射流与弱射流速度比尺与长度比尺势流核心区的长度2、错流射流基本流型偏折射流边界轴向速度衰减速度分布倾斜射流逆流射流3、管内射流基本流型环流区的判别中心速度衰减外流速度变化压力变化4、射流撞击与径向壁射流撞击区流型撞击区中心速度衰减径向压力分布壁射流8、3射流计算1、平面射流运动方程涡流粘度相似变换速度分布射流宽度射流流量2、圆射流8、4射流的工程应用1、颗粒悬浮最低动量颗粒大小与流动状态2、传热强化本章主要符号演习题参考书刊第九章 湍流与混和9、1层流稳定性与湍流起源1、流动稳定性问题2、剪切流的不稳定性3、层流向湍流状态的转变4、影响状态转变的因素压力梯度表面弯曲，离心力影响壁面加热或冷却吸入5、线性稳定性理论――小扰动法基本原理稳定性方程表面粗糙度拇指曲线平板边界层的计算结果6、猝发现象与拟序结构湍剪流内层结构猝发过程猝发现象与热量和物质的传递搅拌槽中湍流的拟序结构9、2湍流的物理模型1、涡旋拉伸2、能量梯级3、大雷诺数湍流充分发展的湍流的物理图象能量耗散脉动速度9、3湍流的统计特性1、湍流脉动的简化分析：均匀性和各向同性均匀湍流各向同性湍流2、湍流强度3、相关函数和相关系数相关系数欧拉空间相关各向同性湍流中的纵向相关和横向相关欧拉时间相关三 阶相关4、相关函数的性质和湍流尺度积分尺度微分尺度5、湍流能谱能谱函数相关系数与能谱函数之间的相互关系泰勒假定波谱能谱函数与湍流尺度横向相关与能谱函数的关系湍流能谱表示湍流特征一 维与三维谱9、4各向同性湍流1、各向同性湍流的动力学方程――卡门―霍华斯方程2、能谱方程3、各向同性湍流中的能量耗散4、能谱曲线的一般形状5、能谱区段低、中波数区较高波数区（含能涡旋区）最高波数区（统计平衡区）惯性子区湍流特征雷诺数6、能谱方程的封闭――海森堡解9、5湍流脉动的测量方法和若干测量结果1、热丝（热膜）流速仪2、激光多普勒流速仪3、管流实验结果脉动强度能谱相关系数与湍流尺度4、射流实验测定5、搅拌槽中的湍流参数9、6湍流与混和1、混和机理2、混和特性分隔尺度分隔强度3、各向同性湍流场中的混和谱函数混和时间低施密特数高施密特数混和装置放大4、湍流、混和对化学反应的影响本章主要符号演习题参考书刊第十章 液滴与气泡的运动10、1气泡与液滴的形成1、孔口气泡的生成气泡形成过程影响气泡大小的因素2、连续气体射流3、液体射流的不稳定性；分裂与雾化射流稳定曲线表面张力不稳定性，对称扰动空气动力不稳定性，雾化现象10、2液滴与气泡运动概述1、气泡（液滴）形态基本形状决定滴、泡形状的无因次数2、内部环流3、表面张力推动的相际界面上的流动毛细现象玛兰哥尼（Marangoni）效应4、界面湍流10、3液滴运动（一）1、低雷诺数下球形液滴的运动运动方程与边界条件基本流型表面速度阻力终端速度2、H―R公式的实验检验，表面活性物质对液滴运动的影响表面活性物质的影响表面粘度模型表面张力梯度模型3、阻力曲线及速度曲线阻力曲线速度曲线10、4液滴运动（二）1、中等雷诺数下球形液滴的运动流线表面速度阻力2、空气中液滴的运动终端速度内循环液滴的变形变形液滴的终端速度3、大液滴的运动4、变形液滴的尾流5、次运动10、5气泡运动1、小气泡的运动2、中等尺寸气泡的运动气泡表面上的边界层气泡运动阻力终端速度3、大气泡的运动大气泡的形状――球帽形终端速度尾流上升气泡周围流体的运动10、6液滴、气泡的分裂与合并1、液体中气泡的分裂2、液滴的分裂与合并最大稳定液滴最小稳定液滴本章主要符号演习题参考书刊第十一章 液膜流动11、1液膜流动特性1、液膜流动的基本状态2、液膜运动方程边界条件11、2液膜层流运动1、垂直平壁上等厚度液膜层流运动液膜厚度液膜自由流动2、垂直圆柱面上光滑薄膜的层流运动3、有冷凝（或蒸发）时液膜的层流运动11、3物体从液体中抽出时表面上的滞留膜1、物体表面上滞留液膜流动的一般特性2、滞留液膜流量与厚度的计算11、4液体波动运动特性1、波动产生的原因重力波毛细波2、重力波的特性无限深液体表面上的波动有限深液体表面上的波动3、粘性对波动的影响，波的衰减4、表面张力对波动的影响，涟波5、表面活性物质对波动的影响，消波作用11、5波动层流薄膜运动1、波动层流薄膜流动分析的经典方法――卡彼查方法波动薄膜运动方程的建立薄膜波动特性速度分布2、波动薄膜流动的统计特性波动的随机性双波系统11、6液膜湍流运动1、自由面附近的湍流特性――列维奇的分析2、自由面附近湍流参数的测定光滑表面粗糙表面11、7垂直降膜纵向流动特征1、界面波波动性质最大和最小膜厚大幅波的频率和间距波的传播速度界面积2、平均液膜厚度平均膜厚的纵向分布临界雷诺数沿纵向的变化本章主要符号演习题参考书刊第十二章 非牛顿流体的流动12、1高分子流体的流动特性1、管流与“剪切稀化”2、爬杆3、挤出胀大4、搅拌槽中的反向次流5、回复6、无管虹吸7、尤伯拉效应8、减阻，汤姆斯效应12、2非牛顿流体的剪切粘度1、假塑性流体的剪切粘度粘度的剪切依赖性理论幂律模型的局限性埃利斯模型米特模型卡雷模型2、粘塑性流体的剪切粘度凯森模型赫谢尔―布尔克利模型12、3高分子流体的拉伸流动与拉伸粘度1、拉伸流动2、拉伸粘度3、拉伸应力增长函数12、4假塑性流体的流动1、圆管中的流动层流状态从层流到湍流的过渡湍流状态阻力定律2、平板上的流动，边界层12、5粘塑性流体的流动1、管内流动2、同心圆筒间的切向流12、6粘弹性流体的流变特性与流动1、法向应力差2、粘弹性流体的动态特性，复数粘度3、由粘性数据估计弹性4、描述弹性行为的无因次数群5、马克斯威尔方程――线性粘弹性的模型本章主要符号演习题参考书刊附录Ⅰ、基本运动方程和牛顿流体应力与应变率的关系式Ⅱ、各章例题名称
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> TQ012 > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 基础理论 > 化工物理学·················
流固耦合问题的界面边界条件修正技术及任意拉格朗日-欧拉描述下的CBS有限元数值模拟
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官方公共微信物理中的边界条件是什么意思?很重要吗?
物理中的边界条件是指临界条件,既当物体处于一种运动状态和另一种运动状态的或由一种现象变为另一种现象时的交界状态叫临界状态,这时的条件叫做临界条件.临界条件对于解决物理问题非常重要,特别是含有极值的物理问题里面,如果能找到临界条件,将使某个物理量的极值迅速暴露出来,尽快得到答案.
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