流体力学第六章 缝隙出流

3qv 2 2 F 3 r2 r1 h 3qv 2 2 3 h r2 r1 F 0.213m




r2 2Fra Baidu bibliotekln F r1 p1 r22 r12


2185.62KN / m 2
P p1qv 2185 .62104 0.2186 kW
课后习题
6.2
环形缝隙
6.2.1 同心环形缝隙
与平行平面近似
6.2.2 偏心环形缝隙
极限情况下，偏心比 同心泄漏量大2.5倍
6.3 平行圆盘缝隙
例：如图为静压支承，作用在轴上的力F=104N，轴承上油 槽直径为d1=4cm，轴直径d2=12cm,油的粘度为0.1N s/m2, qv=10-4m3/s,忽略管中损失，求油泵功率及圆盘缝隙。 解：油液对轴端平面的作用力，应与轴的负载相等且出口与大 气相通，故p2=0
6-4
6-12
6-13
6-19
ph v0 L F0 B h 2
反向流量与无泄漏缝隙
bh3 bh qv p v 12l 2
若令
qv 0
解出
0
6vl p
6.1.3 功率损失与最佳缝隙
2 L p 2 Bh3 Bv0 P 12L h
2v0 L 1 h h0 0 0.577 0 p 3
6.1 平行平面缝隙
6.1.1 速度分布规律与流量
微小单元体dxdy的受力平衡方程为
整理得
dpdy ddx
dv （2） dy
dp d dx dy
dp p2 p1 dx l
（1）
由牛顿内摩擦定律
（3）
将（2）、（3）代入（1）
经两次积分得
C1、C2为积分常数。 1、固定平行平板间隙流动（压差流动） 压差流是指两板固定不动的平面缝隙或固定活塞与固定 工作缸之间环形缝隙中，流体在压差作用下所产生的流动。
流体力学
电子教案
第六章 缝隙流动
缝隙中流体产生运动的原因 1、压差流：由于存在压差而产生流动 2、剪切流：由于组成缝隙的壁面具有相对运动而使缝隙 中的流体产生运动 3、两种流动的叠加
流动类型：层流
缝隙流动分类
1、平行平板的间隙流动:如下几种情况 固定平行平板间隙流动（压差流动） 两平行平板有相对运动，但无压差（纯剪切流动） 两平行平板既有相对运动，两端又存在压差时的流动 2、圆柱环形间隙流动：如下三种情况 同心环形间隙在压差作用下的流动 偏心环形间隙在压差作用下的流动 内外圆柱表面有相对运动又存在压差的流动 3、流经平行圆盘间隙径向流动的流量 4、圆锥状环形间隙流动
2、纯剪切流动:当压差为零时，只是由于上平板以匀速拖拽 平移而引起的流动。
3、合成流动：两平板即有相对运动，两端又有压差的流动（ 古艾特流 流速 流量
两式中的正负号确定：长平板相对短平板运动方向与压差流 动方向一致时，取“+”；反之，取“-”。
切应力与摩擦力
0 v0 ph 2L h