第2章流体在密封间隙中的流动.pptVIP

第二章 流体在密封间隙中的流动;密封面间隙很小（通常都是微米um级）;克努森数;一. 分子流;几种不同横截面长管的分子流流率：;（例2-1） 20℃的氮气流过一根长为1m、半径为0.1mm的毛细管，管子一端的压力为30Pa，管子另一端与一高真空容器相连，求流过该毛细管的流率。;2. 小孔和短泄漏通道中的分子流;二. 不可压缩流体的层流;1. 雷诺数和雷诺方程;（2） 压力梯度、速度分布和雷诺方程;如图所示，作用在微元体上的力在x方向上的平衡为：;由此得到x方向上局部压力梯度与剪切力的关系为;上面两个方程分别对流动速度u和w进行积分，并运用上面的边界条件，则可得到密封间隙中流体流动的速度分布;2. 二维流动;如右图所示，在密封间隙中取一个微元体hdxdz，则上式（6）对y积分，可写成如下形式;运用下面的计算规则：;利用方程式（4）和式（5），则方程式（8）和（9）右边的第一项可写成;联立方程式（8）~（11），则可得到密封间隙中二维流动的雷诺方程;对于方程式（12），任意的密封间隙高度h(x,z)，求解偏微分方程很困难。但对于特定的问题，可以简化求解。 例如，对于一个密封间隙，其中一个密封表面是刚性的，且以速度U1=U沿着x轴方向运动，此时V1=0以及W1=0；另一个刚性密封表面静止不动，即U2、V2、W2都为零。故式（12）可简化为：;3. 一维轴对称流动;速度分布函数：;（2）平行圆板中的流动;积分上式可得到流率的计算公式：;（3）圆环隙中的流动;方程式（13）中各变量仅与x有关：;设Q为体积流率，b为环隙的周向长度，则;几种特定密封形式的泄露率方程;（2）轴线平行的不同轴圆形环隙中的流动;