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管流是在管道內的粘性流體流動,是化工生產中最常見的流動形式。常應用在園林設計和水力學中等領域。

1介紹

由於流動流體被固體邊界所包圍,常稱為流動的內部問題。管道常用於輸送流體,又是構成化工設備(如管殼式換熱器、列管式固定床反應器等)的基本部件;加之管道幾何形狀簡單,便於理論研究,所得結果還可為了解其他流動所借鑒。因此,研究管流在實踐上和理論上都是很重要的。
直圓管內的速度分佈
管內流動因處於不同狀態而有不同規律。層流時,沿半徑的速度分佈呈拋物線,速度分佈也可用對數形式表示。根據半經驗湍流理論導出的對數速度分佈,又稱通用速度分佈。速度分佈分三個區域處理:①在壁面附近的層流底層區,動量傳遞主要依靠分子
管流

  管流

傳遞;②在湍流區位於離壁面一定距離處,動量傳遞主要靠湍流微團脈動,分子傳遞可以忽略;③過渡區位於兩者之間。各區域的劃分以無因次距離參數y+為依據。
水力學中的管流
flow in pipe
液體充滿管道內部的流動。設計管道或管系時必須進行管流的水力計算。管流的主要問題是確定流量和水頭,計算沿管線各斷面的壓強。
管流按液體速度的恆定性可分為:速度隨時間變化的非恆定管流和速度不隨時間變化的恆定管流;按管道局部損失能否忽略分為:沿程損失占絕對優勢、局部損失可以忽略不計的長管和局部損失占相當數量不能忽略不計的短管;按管道布置分為管徑及管道類型均不變化又無分支的簡單管道,以及由兩根以上管道組合成的複雜管道,如串聯、並聯管道、枝狀或環狀管網。水力計算,均以恆定流為基礎

園林設計中的管流

水從管狀物中流出稱為管流。這種人工水態主要構思於自然鄉野的村落,常有以挖空中心的竹稈,引山泉之水,常年不斷地流入缸中,以作為生活用水的形式。早在唐代詩人白居易的草堂記中亦曾描寫過管流:"……以剖竹架空,引崖上泉,脈分線懸,自檐柱砌,壘壘如貫珠,霏微如雨露,滴瀝飄灑,隨風遠去。"
近代園林中則以水泥管道,大者如糟,小者如管,組成豐富多樣的管流水景。返回自然已成為當前園林設計的一種思潮,因而在借用農村管流形式有同時,也將農村的水車形式引入園林,甚至在僅有1m多寬在櫥窗中也設計這種水體,極大地豐富了城市環境的水景。
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