反应堆热工水力学ppt课件.ppt

'5单相流分析5.1单相流输运方程5.2单相流水力学分析5.3单相流传热分析假设是流体是连续的9/7/20211方程体系 5.1单相流输运方程质量守恒动量守恒——牛顿第二定律能量守恒——热力学第二定律Afluidisanybodywhosepartsyieldtoanyforceimpressedonit,andbyyielding,areeasilymovedamongthemselves.——IsaacNewton,fromSectionV,BookIIofthePrincipia,16879/7/20212方程体系 质量守恒微元体分析9/7/20213方程体系 质量守恒方程9/7/20214方程体系 质量守恒方程22:21:205梯度和散度 x方向动量微元分析9/7/20216方程体系 x方向的切应力张量9/7/20217方程体系 x方向的动量守恒9/7/20218方程体系 x方向的动量守恒9/7/20219方程体系 法向应力可以分解成压力和粘力定义剪切应力张量9/7/202110方程体系 三个方向的动量方程9/7/202111方程体系 Navier-Stokes方程9/7/202112方程体系 Navier-Stokes方程9/7/202113方程体系 讨论不可压缩流体9/7/202114方程体系 证明：9/7/202115方程体系 证明：9/7/202116方程体系 证明：9/7/202117方程体系 证明：9/7/202118方程体系 整理一下：9/7/202119方程体系 讨论不可压缩流动进一步：无粘流动9/7/202120方程体系 能量守恒方程9/7/202121方程体系 9/7/202122方程体系 能量守恒方程其中右侧:第一项是对流项；第二项是相邻微元体之间的导热传热项；第三项是微元体内的热源产生项；第四项为可逆过程压力所作的功第五项为粘性力所作的功，也称为耗散能第六项为质量力所作的功9/7/202123方程体系 进一步9/7/202124方程体系 小结从微元体分析入手质量守恒方程动量守恒方程能量守恒方程9/7/202125方程体系 作业5.1如图所示，有一个喷嘴将水喷到导流叶片上。喷嘴出水的速度为15m/s，质量流量为250kg/s，导流叶片角度为60°，试计算：（1）导流叶片固定不动所受到的力（2）导流叶片在x方向以速度5m/s运动的情况下受到的力。9/7/202126方程体系 5.2判断以下速度分布是否满足不可压缩流动，为什么？5.3不可压缩流动密度一定是常数吗？为什么？9/7/202127方程体系'