材料传输原理知识点总结
导热基础必学知识点
导热基础必学知识点
1. 热传导：热量从高温区传导到低温区的过程。
热传导可以通过导热
机制（分子传导、电子传导和辐射传导）进行。
2. 热导率：物质传导热量的能力。
热导率越高，传热能力越高。
3. 热阻：物质对热传导的阻碍能力。
热阻越高，传热能力越低。
4. 热传导方程：描述热传导过程中温度分布的偏微分方程。
在稳态条
件下，热传导方程为焦耳定律，即热流密度等于热导率乘以温度梯度。
5. 导热系数：描述固体材料导热性能的物理量。
导热系数等于热导率
除以材料的厚度。
6. 热容量：物质吸收或释放的热量与温度变化之间的关系。
热容量越大，物质对热量的吸收或释放能力越强。
7. 热扩散：物质在受热时的体积膨胀现象。
热扩散系数描述了物质在
温度变化下的膨胀程度。
8. 热辐射：由热源发出的电磁辐射。
热辐射可以通过辐射传导方式进
行热传导。
9. 对流传热：通过流体介质（如气体或液体）的运动来实现热传输的
过程。
对流传热具有较高的传热效率。
10. 导热材料：具有较高热导率的材料，常用于热导设备或导热结构中，以实现高效的热传导。
常见的导热材料包括金属、陶瓷和导热塑
料等。
以上是导热基础必学的知识点，掌握了这些知识可以帮助理解热传导的基本原理和特性，对导热材料的选择和应用有一定的指导意义。
光纤维知识点汇总
光纤维知识点汇总光纤维是一种能够传输光信号的细长柔性材料，由光纤芯和包覆在外的光纤鞘组成。
它在通信领域发挥着重要作用，能够实现高速、大容量的数据传输。
本文将从光纤的基本原理、制造工艺、应用领域等多个方面对光纤的知识点进行汇总。
一、光纤的基本原理光纤的传输原理基于光的全反射现象。
当光线以一定角度射入光纤芯时，由于光纤芯的光密度高于外部介质，光线会在两者的交界面上发生全反射。
通过不断的全反射，光信号可以在光纤中进行传输。
二、光纤的制造工艺 1. 光纤的材料：光纤芯通常采用高纯度的二氧化硅和掺杂物组成，而光纤鞘则一般由塑料或有机玻璃制成。
2. 光纤的制造过程：光纤的制造分为预制棒制备和拉制两个主要步骤。
预制棒制备阶段包括材料准备、融化、拉丝等步骤，而拉制阶段则是将预制棒进行拉伸，使其成为细长的光纤。
三、光纤的类型 1. 单模光纤：单模光纤的光纤芯尺寸较小，只能传输单个光束，适用于长距离的传输和高速通信。
2. 多模光纤：多模光纤的光纤芯尺寸较大，可以传输多个光束，适用于短距离的传输和低速通信。
四、光纤的应用领域 1. 光纤通信：光纤通信是光纤最主要的应用领域。
光纤传输具有高速、大容量、低损耗等优势，广泛应用于长距离通信和互联网接入等领域。
2. 光纤传感：光纤传感是利用光纤的特性进行物理量测量的技术，包括温度、压力、形变等传感应用。
3. 医疗领域：光纤在医疗领域中有广泛的应用，如内窥镜、激光手术等。
4. 工业应用：光纤在工业领域中也有很多应用，如工业自动化、激光加工等。
五、光纤的优势和挑战 1. 优势：光纤传输具有高速、大容量、低损耗、抗电磁干扰等优势，能够满足日益增长的通信需求。
2. 挑战：光纤的制造和布线成本较高，对环境和温度要求较高，同时也受到光纤连接质量和光损耗等问题的限制。
光纤作为一种重要的信息传输媒介，在现代通信领域扮演着至关重要的角色。
通过了解光纤的基本原理、制造工艺、应用领域等知识点，我们能够更好地理解光纤的特性和优势，从而推动光纤技术的发展和应用。
功能材料概论知识点总结
功能材料概论知识点总结一、功能材料的概念功能材料是指那些具有特殊功能和性能的材料，可以通过改变其组成、结构或制备工艺来实现特定的功能要求。
功能材料具有响应外部环境、传感检测、转换能量、存储信息等多种功能，广泛应用于各种工程和应用中。
功能材料的研究和开发，对于推动科学技术的发展和提升生活质量具有重要意义。
二、功能材料的分类功能材料可以根据其功能和性能特点进行分类，常见的功能材料包括以下几类：1. 传感材料：具有对物理、化学或生物信号进行感知和检测的能力，用于传感器和检测技术领域。
2. 光电材料：具有光电转换和传输性能的材料，用于光伏发电、光电器件和光通信等领域。
3. 催化材料：具有催化反应活性和选择性的材料，用于化学反应、环保和能源转化等领域。
4. 能源材料：具有储能、转换和传输能量的特性，用于电池、超级电容器和储能设备等领域。
5. 智能材料：具有响应外部刺激和调控性能的材料，用于智能传感、致动器和智能结构等领域。
6. 生物材料：具有与生物体相容性和生物活性的材料，用于医用材料、生物医学和组织工程等领域。
以上是功能材料按照其功能和应用特点进行的大致分类，不同的功能材料类别具有不同的特性和应用领域，有助于满足特定的工程需求和应用要求。
三、功能材料的特点功能材料具有以下几个特点：1. 多功能性：功能材料可以同时具有多种功能和性能，如传感、光电、催化和能源等功能，具有多种应用潜力。
2. 高性能：功能材料往往具有优异的性能指标，如高灵敏度、高效率、高稳定性和高可靠性，能够满足工程需求和应用要求。
3. 可调控性：功能材料的组成、结构和性能可以通过调控技术进行设计和调整，实现特定功能和性能的要求。
4. 多学科交叉：功能材料的研究和开发涉及物理、化学、材料、电子、生物等多个学科领域的交叉，需要综合利用各种学科知识和技术手段。
5. 应用前景：功能材料在电子、能源、信息、医疗、环境等领域具有广阔的应用前景，可以推动相关产业的发展和进步。
稀土材料原理知识点总结
稀土材料原理知识点总结一、稀土元素的特性1. 稀土元素的化学性质稀土元素是一组具有相似化学性质的元素，它们在周期表中位于6s26p6下的14个元素，它们具有相似的电子排布和价电子结构，因此具有相似的化学性质。
这使得稀土元素有很多共同的应用领域。
2. 稀土元素的物理性质稀土元素具有很强的磁性和光学性质，这些特性使得稀土元素在磁性材料，光学材料等领域有着广泛的应用。
3. 稀土元素的丰富性尽管稀土元素在地壳中的丰度并不高，但是它们的分布比较均匀，而且存在的总量非常可观。
目前，全球稀土矿主要分布在中国、美国、澳大利亚、巴西等地。
二、稀土材料的磁性1. 稀土磁体的结构稀土磁体主要由稀土元素和过渡金属组成。
稀土元素的4f电子能级在接近费米能级的地方，其相互作用非常强，从而形成了局域磁矩。
而过渡金属元素也具有很强的磁性，两者结合起来形成的磁体具有很强的磁性。
2. 稀土磁体的磁性稀土磁体具有高磁化强度和高磁能积，这些特性使得稀土磁体在磁性材料领域有着广泛的应用，比如用于电机、发电机、传感器等领域。
3. 磁性调控稀土磁体的磁性可以通过调控其组分、结构和工艺来实现。
比如通过改变稀土元素和过渡金属的比例、改变晶格结构、改变烧结工艺等方法，可以调控稀土磁体的磁性，从而满足不同领域的需求。
三、稀土材料的光学性质1. 稀土材料在激光领域的应用稀土元素具有丰富的发射能级和跃迁能级，因此其在激光领域具有广泛的应用。
比如Nd、Yb、Er等稀土元素被广泛应用于固体激光器中。
2. 稀土材料的发光原理稀土材料在受到光激发后会发生电子跃迁，形成发射能级和吸收能级。
当外加激发源不再作用时，这些电子会发生自发辐射，从而产生发光现象。
3. 稀土材料的光谱特性稀土材料的光谱特性主要包括发射光谱和吸收光谱。
通过研究其光谱特性，可以深入了解稀土材料的发光机制和光学性质。
四、稀土材料的电学性质1. 稀土材料在电子器件中的应用稀土元素在电子器件领域也有着广泛的应用，比如用于红外探测器、热释电传感器等。
网络传输常识知识点总结
网络传输常识知识点总结一、网络传输的基本原理1. 数据传输的基本原理在网络中，数据传输是指在各种网络设备之间进行数据的传送和交换，包括数据包的传输、路由、传输协议的解释和控制等过程。
传输数据的基本原理是将数据划分为若干数据包，然后通过网络设备进行传输，最终到达目的地并进行重新组装。
数据传输的速度主要受到网络带宽、传输距离、传输介质等因素的影响。
2. 数据传输的协议数据传输过程中需要使用协议来规定数据的传输方式、格式、错误检验和纠错等操作。
常见的传输协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。
TCP/IP协议是一种可靠的、面向连接的通信协议，用于在网络中向数据进行传输，UDP协议则是一种无连接的通信协议，用于快速地传输小量数据。
3. 数据传输的安全性在数据传输过程中，安全性是一个非常重要的问题。
为了确保数据的安全传输，需要对数据进行加密和解密操作，同时还需要进行身份验证、访问控制等操作。
常见的安全传输协议有SSL/TLS协议、IPSec协议等。
二、常见的网络传输方式和协议1. 有线网络传输有线网络传输是指通过网线或其他有线介质进行数据传输的方式。
有线网络传输方式包括以太网、局域网、广域网等。
其中以太网是一种广泛应用的有线网络传输技术，可支持高速数据传输和大容量网络的需求。
2. 无线网络传输无线网络传输是指通过无线信号进行数据传输的方式，包括无线局域网、蓝牙、移动通信网络等。
无线网络传输方式具有灵活、便捷的特点，可实现移动设备之间的数据传输。
3. 传输协议在网络传输过程中，传输协议是起着非常重要的作用。
不同的传输协议具有不同的传输特点和适用场景。
常见的传输协议包括TCP协议、UDP协议、HTTP协议、FTP协议等。
三、网络传输过程中的问题及解决方法1. 网络传输延迟网络传输延迟是指数据在网络中传输所需的时间，主要包括传输延迟、排队延迟、处理延迟、传播延迟等。
为了降低网络传输延迟，可以采取一些措施，如提高网络带宽、优化网络设备配置、采用高效的传输协议等。
化工原理传质知识点总结
化工原理传质知识点总结一、基本概念1.1 传质的意义传质是指物质在不同相之间的传递过程。
在化工工程中，传质是指溶质在溶剂中的扩散、对流、传热、反应等传输现象。
1.2 传质的分类传质可以根据溶质与溶剂之间的接触方式分为不同的分类：（1）扩散传质：溶质在溶剂中的自由扩散过程，不需要外力的帮助。
（2）对流传质：通过溶剂的对流运动，加快溶质的扩散速率。
（3）辐射传质：发射源释放的辐射物质在空气中传输的过程。
1.3 传质的单位在化工工程中，我们通常使用质量通量或摩尔通量来描述传质的速率。
质量通量用kg/(m^2·s)或g/(cm^2·min)表示，摩尔通量用mol/(m^2·s)或mol/(cm^2·min)表示。
1.4 传质的驱动力传质的驱动力可以通过浓度差、温度差、压力差等来实现。
在传质过程中，驱动力越大，传质速率越快。
1.5 传质的应用传质在化工工程中有着广泛的应用，例如在化学反应中，传质过程可以影响反应速率和产物浓度。
在洗涤、脱水、吸附等过程中，传质也起到重要的作用。
二、传质过程2.1 扩散传质扩散传质是指溶质在溶剂中的自由扩散过程，不需要外力的帮助。
扩散传质的速率与溶质浓度梯度成正比，与扩散距离成反比，与传质物质的性质、温度等因素有关。
2.2 对流传质对流传质是指通过溶剂的对流运动，加快溶质的扩散速率。
对流传质速率与对流速度和溶质浓度梯度成正比，与传质物质的性质、温度等因素有关。
2.3 质量传递系数质量传递系数是评价传质速率的重要参数，表示单位时间内溶质通过单位面积的传质速率。
它与溶质的性质、溶剂的性质、温度、压力等因素有关。
2.4 传质速率传质速率是指单位时间内溶质通过单位面积的传质量。
它由传质物质的性质、浓度梯度、温度、压力等因素决定。
三、传质原理3.1 扩散传质的原理扩散传质的原理是由于溶质在溶剂中的无规则热运动。
在热运动的影响下，溶质会沿着浓度梯度自行扩散，直到浓度均匀。
生物物质运输知识点总结
生物物质运输知识点总结一、生物物质运输的基本原理1. 生物体内的物质运输生物体内的物质运输主要包括两种形式，一种是跨细胞膜的物质运输，另一种是整个细胞内部的各种物质之间的运输。
前者主要包括物质的渗透、扩散、主动转运和细胞吞噬等过程，后者则主要依赖于细胞内部的各种特殊结构和细胞器的协作。
2. 生物体内的物质运输的动力学要求对于生物体内的物质运输来说，其动力学要求主要包括渗透压差、浓度梯度、渗透性、表面积和距离等因素。
在这些因素的作用下，生物体内的各种物质可以在细胞膜上迅速完成传输过程。
3. 生物体内物质的主动转运在生物体内，许多物质需要通过特殊的载体蛋白来实现跨细胞膜的主动转运，这种转运过程通常需要能量的参与，其速率和选择性远高于简单的扩散过程。
在生物体内，主动转运过程包括了多种类型的载体蛋白，它们能够识别和结合特定的物质，并通过载体蛋白的构象变化来完成物质在细胞膜之间的转运。
4. 生物体内物质的细胞吞噬细胞吞噬是一种特殊的胞吞作用，细胞通过吞噬周围环境中的各种异物、细胞器或其他细胞，将其包裹在内部的吞噬体内，并通过胞吞体内的溶酶体将其内部物质进行降解和消化。
在这一过程中，生物体内的许多重要物质可以通过细胞吞噬来完成它们在细胞膜之间的传递和分布。
5. 生物体内物质的细胞外囊泡运输细胞外囊泡运输是一种细胞膜内吞和分泌的过程，通过这一过程，细胞可以将内部的重要物质分泌到细胞外，并通过细胞外囊泡的运输与外部环境进行交换和传递。
在这一过程中，大量的激素、细胞因子和信号分子都可以通过细胞外囊泡运输来传递到不同的细胞和组织中。
二、生物体内物质运输的主要机制1. 生物体内物质的渗透渗透作为一种简单的物质运输方式，在生物体内有着非常广泛的应用。
生物体内的许多重要物质，如水、离子和小分子代谢产物，都可以通过渗透的方式在细胞膜之间进行快速的传输和分布。
2. 生物体内物质的扩散扩散是一种物质在浓度梯度作用下自发传播的过程，在生物体内有着广泛的应用。
光缆相关知识点总结大全
光缆相关知识点总结大全一、光缆的基本概念光缆是由一根或多根以及相关的附件组成的，具有光学传输特性的传输介质。
它主要由光纤、包层、护套和其它特种组件组成。
光缆的主要优势在于传输速度快，传输容量大，抗干扰能力强，且具有较长的寿命。
二、光缆的分类1.按照构造方式分类光缆可分为裸光缆、光缆、光纤连接线、光纤分支线等，根据用途不同有专门化设计的光缆。
2.按用途分类（1）室内光缆室内光缆广泛用于办公楼、商场、工厂等建筑室内的通信传输。
（2）室外光缆室外光缆主要用于户外跨越、管道线路或者敷设在光缆护套和管道内。
3.按传输介质分类（1）单模光纤单模光纤能够传输单一的波长，适用于大直径光纤，传输距离较远。
（2）多模光纤多模光纤可以传输多个波长，适用于小直径光纤，传输距离较短。
4.按结构分类（1）中心缆中心缆光纤芯是缆芯的集中分布，轴向拉伸，属于裸光缆，抗拉伸性和抗外界环境的性能非常好。
（2）分支缆分支缆主要用于光缆敷设到分支状终端的应用环境。
三、光缆的光学原理光纤的基本结构是由两种不同的介质组成，即外层护套（包层）和内核。
内核是折射率比包层小的树脂和显微的玻璃纤维组成。
包层的折射率通常较小，使内核中“驻波光”的传播。
光沿内核表面传播，在不同折射率的内核与包层之间，会产生反射现象。
四、光缆的基本特性1. 低损耗光缆的传输介质是光纤，几乎不受材料自身的损耗，且具有较低的传输损耗。
2. 高带宽光缆传输带宽较大，可传输大量数据，适用于大容量数据传输。
3. 高速度光缆传输速度快，可满足高速数据传输的需求，能够满足未来通信技术的需求。
4. 抗干扰能力强光缆传输时不易受到电磁干扰，是一种抗干扰能力较强的传输介质。
5. 灵活性光缆可以弯曲安装，对应用环境的要求不高，非常灵活。
光缆在现代通信领域占据了非常重要的地位，在未来通信网络中仍将发挥重要作用。
对光缆的深入了解，有助于提高通信网络技术水平，促进通信网络技术的发展。
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层流时边界层积分方程（简化后）
d
dx
0
0
x xdy
0
边界层内速度分布关系
x
3
y 1
y 3
0 2 2
边界层厚度
4.64 x 4.64 1 x
Re
0
x
材料加工冶金传输原理
`
2003@合肥工业大学材料学院材料成型与控制
第五章 边界层理论
不可压缩层流，平板绕流摩擦阻力S及摩擦阻力系数Cf
牛顿流体
根据牛顿粘性定律，以切应力对速度梯度作图，若得到一 条通过原点的直线，具有这种特性的流体称为牛顿流体。
非牛顿流体 不具有上述特点的流体则统称为非牛顿流体。
材料加工冶金传输原理
`
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流体静力学
作用在静止流体上的力：质量力、表面力
流体静压强特性
(1)垂直受压面并沿着受压面的内法线方向。
如果流量为Q，其沿程损失的功率为
Nf
Q hf
Q
64 Re
l d
2
2g
Q
64
d
l d
2
2g
32Q l
gd 2
32Ql 4Q d2 d2
128 lQ 2 d4 (W )
材料加工冶金传输原理
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第四章 层流流动与湍流运动
2
5.紊流切应力 d l 2 d
`
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第二章 流体的性质
一、基本概念、知识
➢流体（Fluid） 自然界中能流动的物质，统称为流体。
密度： m V
重度： G g V
质量体积： 1 V m
➢连续介质（Continuous medium)模型
将流体看成是由无限多个流体质点所组成的、密集而无间隙的连续介质，
材料加工冶金传输原理
`
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流体静力学
静止流体的压强分布、等压面
条件
压强分布特征
等压面特点
绝对
静止
p pa gz f ( z )
z c (水平面)
匀速直 线运动
以加速度a 直线运动
以角速度 ω转动
同上
同上
p
pa
g
a g
x
z
f
(x,
z)
p
pa
g
2 2g
`
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第七章 相似理论与量纲分析
3. 基本量纲——具有独立性的，不能由其他量纲推导出来的量纲。
一般取[L-M-T]。 导出量纲——由基本量纲导出的量纲。
第一章 绪论
内容回顾
第二章 流体的性质
流体静力学
第三章 流体动力学
第四章 层流流动与湍流 第五章 边界层理论
第六章 材料加工中的特殊流体动的流动
第七章 相似理论及量纲分析
第八、九章 热量传输的基本概念、导热
第十章 对流换热 第十一章 辐射换热
质量传输的基本概念
材料加工冶金传输原理
`
象称为流体的膨胀性，用膨胀αV系数来表示。
V
1 V
V T
p
➢ 粘度 /粘滞性
η τ yx （动力粘度，绝对粘度），物理意义为速度梯度为1个单位时，单位
(dvx /dy)
面积上内摩擦力，单位为Pa•s。
运动粘度： η
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第二章 流体的性质
流体质点是组成流体的最小单位，质点与质点之间没有空隙。
➢压缩性：当作用在流体上的压力增加时，流体所占有的体积将缩小，
这种特性称为流体的压缩性，通常用等温压缩率κT来表示。 T
1 V
V p
T
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第二章 流体的性质
➢ 膨胀性：
当温度变化时，流体的体积也随之变化。温度升高，体积增大，这种现
6）缓（渐）变流：水流的流线几动，则可视为渐变流。渐变流的极限是均匀流。渐 变流同一过水断面上的动水压强分布规律同静水压强，即z1+p1/γ =常数。
7）动能（动量）修正系数：指按实际流速分布计算的动能（动量）与按 断面平均流速计算的动能（动量）的比值。 它们的值均大于1.0，且取决 于总流过水断面的流速分布，分布越均匀，其值越小，越接近于1.0。一般 工程计算中常取1.0。
(2)大小由位置的坐标决定，与作用方向无关。
X 1 p 0
x
欧拉静平衡方程
Y 1 p 0
y
Z 1 p 0
z
材料加工冶金传输原理
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流体静力学
流体静力学基本方程
z1
p1
g
z2
p2
g
z1
p1
z2
p2
或p p0 gh p0 h
绝对压强、相对压强的概念与计算
相同，大小成一固定比例； 4）初始条件和边界条件相似；
2.几个相似准数：Re、 Fr、 Eu
a.粘滞力起主要作用时，
Re
粘滞力 惯性力
l
b.重力起主要作用时，
重力 gl
Fr 惯性力 2
c.压力起主要作用时，
压力 p Eu 惯性力 2
由简单的物理方程通过 相似变换导出某些准数
材料加工冶金传输原理
➢ 应用能量方程时的注意事项
（1）沿流动方向在渐变流处取过水断面列能量方程；
（ 2）基准面原则上可任取，但应尽量使各断面的位置水头为正；
（3）在同一问题上必须采用相同的压强标准。一般均采用相对压强， 而当某断面有可能出现真空时，尽量采用绝对压强；
（4）由于z+p/γ=常数，所以计算点在断面上可任取，但对于管道流动 常取断面中心点，对于明渠流动计算点常取在自由液面上；
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第一章 绪论
一、三种传输的基本规律
牛顿粘性定律
dv d
dy
dy
傅立叶导热定律 q dT a d c pT
dy
dy
菲克定律
jA
DAB
d A
dy
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第一章 绪论
二、三种传输现象的类似性
第五章 边界层理论
1.边界层的概念与特点
a.边界层厚度为一有限值； b.边界层内速度梯度较大；
c.边界层厚度沿程增加；
d.边界层分层流边界层和紊流边界层；
2
e.边界层外可按理想流体对待，边界层内
d l 2 d
dy dy
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68 0.25
d Re
材料加工冶金传输原理
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第四章 层流流动与湍流运动
7.非圆形管内流动问题
非圆形截面的特征长度则是水力半径R水力。
R水 力
过流断面面积A 流体湿周x
此时，引入当量直径de的概念，而且de=4R水力， 沿程损失的计算，只需将圆管表达式中的d用de 取代即可：
hf
l d当
2
2g
l 2
4 R水力 2 g
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第四章 层流流动与湍流运动
8.求解具体问题时注意
根据对具体情况的分析，往往需要进行必要的简化， 结合伯努利方程，有时需要结合连续性方程、静力学 基本方程。
材料加工冶金传输原理
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由微分方程
S 0.664 3B2 L 0
1.328
C f 1.328
0 L
ReL
由积分方程
S 0.646 3B2 L 0 1.292 C f Re L
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第五章 边界层理论
湍流，平板绕流边界层厚度δ、摩擦阻力S、及摩擦阻力系数Cf
第五章 边界层理论
2. 流体掠过平板
层流时的边界层微分方程
x y 0
x
y
x
x
x
y
x
y
2x
y 2
速度分布为一无穷级数形式（不作为计算时使用）
边界层厚度 （x) 5.0 x 5.0 1 x
0
Re x
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第五章 边界层理论
材料加工冶金传输原理
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第三章 流体动力学
二、基本的公式、方程
流体运动的速度、加速度
ax
d x
dt
x
t
x
x
x
ux y
y
x
z
z
ay
d y
dt
y
t
y
x
x
y
y
y
y
z
z
az
d z
dt
z
t
z
x
x
z
y
y
z
z
z
当地加速度
迁移加速度
材料加工冶金传输原理
3）对于实际流动流体的总水头线恒为下降曲线或直线，其下降 值等于两断面的水头损失hw（ hf） 。