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傅立葉定理 (1)傅立葉定律是傳熱學中的一個基本定律,由法國著名科學家傅立葉於2023年提出。 (2)傅立葉定律的文字表述:在導熱現象中,單位時間內通過給定截面的熱量,正比例於垂直於該截面方向上的溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向
牛頓\傅立葉,粘性,定律
傅立葉定理 (1)傅立葉定律是傳熱學中的一個基本定律,由法國著名科學家傅立葉於2023年提出。 (2)傅立葉定律的文字表述:在導熱現象中,單位時間內通過給定截面的熱量,正比例於垂直於該截面方向上的溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向
比較牛頓粘性定律、傅立葉定律、菲克定律的區別和聯絡
2樓:有難題快找我啊
1、牛頓內摩擦定律:考慮一種流體,它介於面積相等的兩塊大的平板之間,這兩塊平板處處以一很小的距離分隔開,該系統原先處於靜止狀態。假設讓上面一塊平板以恆定速度u在x方向上運動。
緊貼於運動平板下方的一薄層流體也以同一速度運動。當u不太大時,板間流體將保持成薄層流動。靠近運動平板的液體比遠離平板的液體具有較大的速度,且離平板越遠的薄層,速度越小,至固定平板處,速度降為零。
速度變化是線性的。這種速度沿距離y的變化稱為速度分佈。
各物理量關係構成牛頓內摩擦定律,τ=μ*du/dy。
上式說明流體在流動過程中流體層間所產生的剪應力與法向速度梯度成正比,與壓力無關。流體的這一規律與固體表面的摩擦力規律不同。
2、傅立葉定律
在導熱現象中,單位時間內通過給定截面的熱量,正比例於垂直於該介面方向上的溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向則與溫度升高的方向相反。
3、菲克定律,是描述氣體擴散現象的巨集觀規律,這是生理學家菲克(fick)於2023年發現的。包括兩個內容:
(1)早在2023年,菲克就提出了:在單位時間內通過垂直於擴散方向的單位截面積的擴散物質流量(稱為擴散通量diffusion flux,用j表示)與該截面處的濃度梯度(concentration gradient)成正比,也就是說,濃度梯度越大,擴散通量越大。這就是菲克第一定律。
(2)菲克第二定律是在第一定律的基礎上推匯出來的。菲克第二定律指出,在非穩態擴散過程中,在距離x處,濃度隨時間的變化率等於該處的擴散通量隨距離變化率的負值。
分子擴散的費克定律
3樓:匿名使用者
2023年德國人a.e.斐克提出描述分子擴散規律的基本定律。
在組分a和b的混合物中,組分a的擴散速率(也稱擴散通量),即單位時間內組分a通過垂直於濃度梯度方向的單位截面擴散的物質量為:ja=-dabδca
式中負號表示物質a向濃度減小的方向傳遞;dab為組分a在組分b中的分子擴散係數;δca為濃度ca的梯度。如果ca僅沿x方向變化,則簡化為:此式類似於熱量傳遞中的傅立葉定律(見熱傳導)和動量傳遞中的牛頓粘性定律(見粘性流體流動)。
牛頓粘性定律和斯托克斯定律的區別
4樓:專業路人某魂
一個是粘性力和切應變率的關係
一個是慣性力 體積力 壓差力和粘性力之間的 關係
牛頓粘性定律適用於什麼 流體。
5樓:匿名使用者
大部分流體都屬於牛頓型流體,也即是牛頓粘性定律可以適應的流體,而某些高分子溶液,油漆,血液則屬於非牛頓型流體
牛頓流體的牛頓粘性定律
6樓:縱橫豎屏
牛頓內摩擦定律是對部分定常層流內摩擦力的定量計算式。滿足該定律的流體稱為牛頓流體。液體內摩擦力又稱黏性力,在液體流動時呈現的這種性質稱為黏性,度量黏性大小的物理量稱為黏度。
(牛頓粘性定律一般指牛頓內摩擦定律。)
考慮一種流體,它介於面積相等的兩塊大的平板之間,如圖1-1,這兩塊平板處處以一很小的距離分隔開,該系統原先處於靜止狀態。假設讓上面一塊平板以恆定速度v在x方向上運動。
上式說明流體在流動過程中流體層間所產生的剪應力與法向速度梯度成正比,與壓力無關。流體的這一規律與固體表面的摩擦力規律不同。
擴充套件資料:
適用條件
僅適用於層流流動,不適用於湍流流動;
僅適用於牛頓流體,不適用於非牛頓流體。
其它形式
說明:f為相鄰流體層間內摩擦力,n;
a為流體層接觸面積,㎡;
μ為與流體性質相關的比例係數,通常稱為動力黏性係數,或稱動力粘度,pa*s或kg/(m*s)。
du/dy為速度梯度。1/s
牛頓內摩擦定律又稱黏性定律。
7樓:灶灰築不成牆
2023年,i.牛頓 首先做了最簡單的剪下流動實驗。他的實驗如圖1所示。
在平行平板之間充滿粘性流體,平板間距為d,下板b靜止不動,上板c以速度u在自己平面內等速平移。由於板上流體隨平板一起運動,因此附在上板的流體速度為u,附在下板的流體速度為零。
實驗指出,兩板之間的速度分佈u(y)服從線性規律。作用在上板的力同板的面積、板的運動速度成正比,同間距d成反比。由此得出:
,(1)
式中為剪應力;為剪下變形速率;為流體動力粘性係數(即粘度)。這就是著名的牛頓粘性定律。凡是符合此定律的流體稱為牛頓流體,否則是非牛頓流體(圖1)。
牛頓粘性定律適用條件是?
8樓:暴走少女
1、僅適用於層流流動,不適用於湍流流動;
2、僅適用於牛頓流體,不適用於非牛頓流體。
牛頓內摩擦定律是對部分定常層流內摩擦力的定量計算式。滿足該定律的流體稱為牛頓流體。液體內摩擦力又稱黏性力,在液體流動時呈現的這種性質稱為黏性,度量黏性大小的物理量稱為黏度。
液體的黏性是組成液體分子的內聚力要阻止分子相對運動產生的內摩擦力,黏性是流體的固有屬性,在靜止流體或是平衡流體中依然存在黏性。當流層間存在相對運動時,黏性表現為黏性切應力。這種內摩擦力只能使液體流動減慢,不能阻止,這是與固體摩擦力不同的地方。
擴充套件資料:
一、牛頓內摩擦定律的技術原理
流體動力學的基本公理為守恆律,特別是質量守恆、動量守恆(也稱作牛頓第二與第三定律)以及能量守恆。這些守恆律以經典力學為基礎,並且在量子力學及廣義相對論中有所修改。它們可用雷諾傳輸定理(reynolds transport theorem)來表示。
除了上面所述,流體還假設遵守「連續性假設」(continuum assumption)。流體由分子所組成,彼此互相碰撞,也與固體相碰撞。然而,連續性假設考慮了流體是連續的,而非離散的。
因此,諸如密度、壓力、溫度以及速度等性質都被視作是在無限小的點上具有良好定義的,並且從一點到另一點是連續變動。流體是由離散的分子所構成的這項事實則被忽略。
若流體足夠緻密,可以成為一連續體,並且不含有離子化的組成,速度相對於光速是很慢的,則牛頓流體的動量方程為「納維-斯托克斯方程」。其為非線性微分方程,描述流體的流所帶有的應力是與速度及壓力呈線性相依。
未簡化的納維-斯托克斯方程並沒有一般閉形式解,所以只能用在計算流體力學,要不然就需要進行簡化。方程可以通過很多方法來簡化,以容易求解。其中一些方法允許適合的流體力學問題能得到閉形式解。
除了質量、動量與能量守恆方程之外,另外還有熱力學的狀態方程,使得壓力成為流體其他熱力學變數的函式,而使問題得以被限定。
二、黏性流與非黏性流
當流體內的阻力越大時,描述流體須考慮其黏性的影響。雷諾數可用來估算流體的黏性對描述問題的影響。所謂史托克流指雷諾數相當小的流動。在此情況,流體的慣性相較於黏性可忽略。
而流體的雷諾數大代表流體流動時慣性大於黏性。因此當流體有很大的雷諾數,假設它是非黏性流,忽略其黏性,可當成一個近似。這樣的近似,當雷諾數大時,可得到很好的結果。
即使在某些不得不考慮黏性的問題(例如邊界問題)。
在流體與管壁的邊界,有所謂的不滑移條件,區域性會有很大的速率應變率,使得黏性的作用放大而有渦度,黏性因而不可被忽略。 因此,計算管壁對流體的淨力,需要使用黏性方程式。如同達朗白謬論的說明,物體在非黏性流裡,不會感受到力。
尤拉方程是描述非黏性流的標準方程式。在這種情況,一個常使用的模型,使用尤拉方程描述遠離邊界的流體,在接觸的邊界,使用邊界層方程式。在某一個流線上,將尤拉方程積分,可得到白努利方程。
如果流體每一處都是無旋轉渦動,白努利方程可描述整個流動。
9樓:匿名使用者
首先是牛頓流體,就是隻有純粘性的流體,而不是如同粘彈性流體那樣的非牛頓流體;
再者是在呈層流狀態時候成立,一般流體還有湍流狀態、層流和湍流過渡狀態,這個定律就不符合了,要改變成另外的式子.
如同粘彈性流體那樣的非牛頓流體的內摩擦表示式也和牛頓流體不同是另一個樣子,要麼不是線性,要麼還和剪下變形的速度有關係.
牛頓流體的廣義牛頓粘性定律的數學表示式
10樓:冬哥
假設流體是各向同性的,應力張量和變形速率張量呈線性齊次函式關係,則它們之間的最一般線性關係式為:
式中為應力張量,,p為各向同性壓力,為偏應力張量;為變形速率張量;為各向同性體積變形速率張量;為克羅內克符號;為膨脹粘性係數。式(2)就是廣義牛頓粘性定律的數學表示式。
公式(1)(2)是牛頓流體的重要標誌,也是確定流體流動時必不可少的本構方程。
老人與海讀後感
11樓:牽手江南
淮北師範大學考試試題
化學與材料科學 學院 2011 級 化學工程與工藝 專業 化工原理 課程 第二 學期
a卷題號 一 二 三 總分
得分得分 評閱人 複核人
一、填空:(本題滿分10分,每空1分)
1、按照作用在流體上力的性質,可將作用力分為 和 兩類。
2、流體流動的雷諾數re 的數學表示式為 。
3、質量、熱量與動量傳遞之所以發生,是由於物系內部分別存在有 、 和
梯度的緣故。
4、根據傳熱機理的不同,熱量傳遞有三種基本方式,即 、 和 傳熱。
5、假設流體密度為ρ,運動粘度為γ,動力粘度為μ,則μ、γ、ρ三者之間的數學表示式為 。
得分 評閱人 複核人
二、簡答題:(本題滿分24分,每小題6分)
1、寫出牛頓粘性定律、傅立葉定律和費克定律的數學表示式。
2、在研究和分析流體流動時,常採用兩種觀點:尤拉觀點與拉格朗日觀點,試簡述這兩種分析觀點的主要內容。
3、試寫出大氣壓力p 對時間的隨體導數,並說明其物理意義。
4、試述層流邊界層和湍流邊界層流體與固體壁面之間的傳熱機理(不計自然對流的影響),並分析兩種邊界層流體與壁面之間傳熱機理的異同點。
得分 評閱人 複核人
三、計算題:(本題滿分66分,前4小題每題13分,第5小題14分)
1.一儲槽中盛有(質量分數)為5%的鹽水溶液1000kg.今以100kg/min的質量流率向槽中加入純水,同時以100kg/min的質量流率由槽中排出溶液。
由於攪拌良好,槽內液體任一時刻可達到充分混合。試求10min後出口溶液的質量分數。因槽中的溶液較稀,可視其密度不變,並可近視地認為溶液密度與水的密度(ρ水=1000kg/m3)相等。
2.壓力為 1.379*105n/m2、溫度為 291.
5 k的水以2m/s 的平均流速經管道流入鍋爐中進行加熱。生成的過熱蒸汽以 10m/s 的平均流速離開鍋爐。過熱蒸汽的壓力為1.
379*105n/m2、溫度為432 k,蒸汽出口位置較水的進口位置高15m ,水和蒸汽在管中流動的流型均為湍流。試求穩態操作狀態下的加熱速率。已知水在 1.
379*105n/m2、291.5 k 條件下的焓值為77kj/kg ;水蒸汽在1.379*105n/m2、432k 條件下的焓值為2793kj/kg 。
3.某流場的速度向量可表述為u(x,y)=5xi -5yj ,試寫出該流場隨體加速度向量的表示式。並寫出不可壓縮流體流動的連續性方程(直角座標系統)。
4.試由傅立葉定律出發,匯出單層筒壁中沿r方向進行一維穩態導熱時的溫度分佈方程。已知r=r1,t=t1;r=r2,t=t2 。圓筒長度為l。
5.在一無內熱源的固體熱圓筒壁中進行徑向穩態導熱。當r1=1m 時,t1=200℃;r2=2m時,t2=100℃。其熱導率為溫度的線性函式,即
k=k0(1+βt)
式中k0為基準溫度下的熱導率,其值為k0=0.138w/(m•k),β為溫度係數,其值為β=1.95*10-4k-1 。試推匯出導熱速率的表示式,並求單位長度的導熱速率。
命題教師(簽字) 劉書群 教研室主任(簽字) 劉理華 學院院長(簽字) 劉結平
菲克第一定律和菲克第二定律的區別
菲克第二 定律來是自在第一定律的基礎上推匯出來的bai。菲克第du二定律指出,zhi在非穩態擴dao散過程中,在距離x處,濃度隨時間的變化率等於該處的擴散通量隨距離變化率的負值,即 將代入上式,得 2 這就是菲克第二定律的數學表示式。如果擴散係數d與濃度無關,則該式可以寫成 菲克定律,是描述物質擴散...
韋伯費希納定律的營銷學應用韋伯定律在食品營銷過程中的應用?
韋伯 費希納 費勒 定律是營銷學中研究購買者 差異感受的一條定律。所謂 差異感是指當購買者在面對 的調整 變化或者不同 時的心理認知程度。如果消費者能夠對 的差異作出理性的判斷,那麼當絕對的價差 樣時,就應該產生相同的行為。但是實踐和實驗的結果都表明,購買者對同樣的價差的反應並不相同。下面是兩個不同...
「克與千克「的數學日記,以克與千克寫數學日記
晚飯過後,我和爸爸到外面散步。我把今天數學課裡有趣的事告訴了他。當我們路過一個水果超市時,我叫爸爸給我買水果,爸爸說 我要考考你,答對了,我才給你買。我聽了開心地說 考吧!我可是考不倒的。爸爸說 大約幾個蘋果重1千克?我趕緊動腦筋 今天老師告訴我們一個蘋果大約100克,1千克 1000克,1000裡...