Questions tagged «fluid-mechanics»

是否可以像泵送液体一样“泵送”粉末？ 如果是这样，挑战是什么？如果没有，有哪些替代方案？

32 pumps  liquid  fluid-mechanics 

建造没有活动部件的空气压缩机在物理上是否可行？我正在构想一种热力循环，该热力循环能够压缩空气而没有活动部件，并且以固定方式运行。压缩系数没有限制，只要压缩系数明显大于1（1.1、2、100 ...），但设计必须是可实现的。 零运动部件是一个很大的限制。您可以将其解释为没有活塞，曲轴和其他会随着时间而磨损的复杂机构。如果需要一些活动部件，那么最低维修要求是最少的活动部件？

25 mechanical-engineering  thermodynamics  fluid-mechanics 

对于一个项目，我建立了一个为马赫数= 3设计的会聚发散喷嘴。在该项目中，通过查看固定在喉部和发散段之间的压力计（压力下降，作为发散段），我可以知道流量已经超音速。就像超音速喷嘴一样）。 但是，这使我想到：如果要为推进目的（或任何实际目的）建造喷嘴，则在压力计中不宜在其中留有孔以保持强度均匀。我的理论计算告诉我，流动应该是超音速的，喷嘴不会产生冲击，但是在建造时，表面粗糙度，几何公差和供应压力可能不是我期望的。在那种情况下，我怎么知道气流是否超音速？ 我考虑过以下方法。到目前为止，我还没有尝试过。 使用皮托管时可能没有用，因为如果流量确实超音速（如图所示），则在管子的前部会产生弓形冲击，这会增加总压力。我们可以使用Reyleigh皮托管的公式，但是如何在不影响流量/喷嘴的情况下计算静态自由流压力？ Schlieren Photography：如果我们看到倾斜的冲击/冲击钻石，那么推论将是：“流动是超音速的”。仅当震动功能非常清晰时，此功能才有效。

21 fluid-mechanics  gas  pipelines  measurements 

我注意到风车一般建在空旷的田野里，周围没有树木，我一直想知道为什么...... 风车通常比树高，我可以想象树木实际上不会影响流动（见图）。 但是，这就是为什么周围没有任何东西或是否有其他东西让他们浪费这么多空间的原因？第一个数字的速度曲线是否真实？ 如果我寻找外部对流的理论，速度分布在高原上的流动看起来像这样： 在第二种情况下，如果有障碍物，速度是否会更高？或者是因为障碍物是阻碍流动的多孔介质？最后，地球水平的速度剖面看起来像那样吗？真的有它的起源，还是它一直都是动荡的？

19 mechanical-engineering  fluid-mechanics  thermodynamics  heat-transfer 

我为露台花园组装了一个小型DIY滴灌系统。请看所附图片。我打开一个小型泵以启动滴灌系统，然后将其关闭。但是即使在那之后，水仍然保持流经系统，只有当我物理上将泵从水中提起时才停止。 我如何在不采取任何身体动作的情况下停止这种水流？ 请注意，我计划使用计时器自动打开/关闭泵，从而无需我亲自到场即可发挥作用。 ================================================== ====================== 我尝试了“在管道的最高点上打一个针孔”的建议。它像一种魅力一样工作，解决了我面临的问题。完全喜欢它，更是如此，因为它不涉及购买新产品。 我也喜欢使用电磁阀的选择，但还没有尝试过。当我再次安装这样一个系统，使水箱位于比植物高得多的地方时，将使用它。 感谢所有努力写出答案的人，并提供详细的解释。

16 fluid-mechanics  siphon 

我一直在寻找这个答案有一段时间了。我读过许多文章，甚至在线观看了一些讲座，但是很多时候，这从来没有解释过，只是给出。Navier-Stokes方程中的粘性应力项看起来像 ∇⋅τ=∇⋅μ(∇u⃗ +(∇u⃗ )T)∇⋅τ=∇⋅μ（∇ü→+（∇ü→）Ť）\begin{equation} \nabla \cdot \tau = \nabla \cdot \mu \left(\nabla\vec{u} + (\nabla\vec{u})^T\right) \end{equation} 现在，术语很容易理解，因为它只是速度扩散，但是我很难想出术语。在我扩大这个学期后，我最终得到了＆dtri; ＆CenterDot;＆μ （＆dtri; →交通Û）Ť∇⋅μ∇u⃗ ∇⋅μ∇ü→\nabla \cdot \mu \nabla\vec{u}∇⋅μ(∇u⃗ )T∇⋅μ（∇ü→）Ť\nabla \cdot \mu (\nabla\vec{u})^T ∇⋅μ(∇u⃗ )T= ⎛⎝⎜⎜⎜∂∂X∇ ＆CenterDot;＆ü⃗ ∂∂ÿ∇ ＆CenterDot;＆ü⃗ ∂∂ž∇ ＆CenterDot;＆ü⃗ ⎞⎠⎟⎟⎟∇⋅μ（∇ü→）Ť=（∂∂X∇⋅ü→∂∂ÿ∇⋅ü→∂∂ž∇⋅ü→）\begin{equation} \nabla \cdot \mu (\nabla\vec{u})^T = \begin{pmatrix} \frac{\partial}{\partial x} \nabla \cdot \vec{u} \\ \frac{\partial}{\partial y} …

15 mechanical-engineering  fluid-dynamics  fluid-mechanics 

我读过0.3马赫几乎是将空气视为不可压缩流体的上限。我读过的资料似乎把这当作是给定的，没有证据或理由。 为什么是这个限制？为此有数学依据吗？另外，此限制仅适用于空气吗？如果不是，那么限制取决于什么？

13 fluid-mechanics 

为了使这个问题易于处理，让我们进行一些简化。 灰尘颗粒可以很好地描述为半径和密度均匀球体。 RRRρρ\rho 该空间是封闭的，没有大流量，也就是说，空气仍然是宏观的。 空气处于标准温度和压力（STP）；和。T=20 ∘CT=20 ∘CT=20\ ^\circ\mathrm{C}P=1 atmP=1 atmP=1\ \mathrm{atm} 在这些条件下，粉尘颗粒的沉降时间是多少？空气的布朗运动在什么大小/密度下变得重要？

12 fluid-mechanics  air-quality 

背景 这是用于Clauss工艺的热炉的标准设计，该工艺将H 2 S 转化为SO 2。熔炉的主要问题是气体混合效果很差，转化率仅为60％。这继而增加了处理杂质的下游设备成本。迫切需要一种改善气体混合的设计。 H 2 S和O 2分别进料到反应器中。燃烧反应开始并将温度升高至约1400°C。反应器中心的节流点在那里迫使气体在反应器的任一侧更好地混合。 到目前为止我所做的 我对喷油器进行了设计修改，可以从汽车喷油器中汲取灵感，从而实现更大的混合。 我没有在此图形中包括阻塞点。只是为了测试该概念的有效性。 双角度喷射器为进气提供水平和径向速度。这会对流体产生涡旋效应，从而使混合效果提高约60％。混合在此定义为出口产品分布的均匀性。 优点有两个方面：气体颗粒由于涡旋而需要进一步传播，从而增加了它们在反应器中停留的时间。因此，还可以实现更大的转化率，或者从不同的角度来看，需要更小的反应器来实现与标准单元相同的转化率，从而大大降低了成本。 问题 我希望利用某些流体动力学现象来改善混合效果。例如，在节流区使用涡流形成。还有什么可以改善混合的呢？可以添加/删除哪些功能？ PS：用文字解释您建议的设计，无需实际建模。 当然，这将帮助我了解该想法，但这不是必需的。 我可以访问Fluent，在其中可以模拟这些设计并将它们与标准单元进行比较。 我仍然渴望看到您能想到的。

12 fluid-mechanics  chemical-engineering  finite-element-method 

对于雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方程的非线性对流加速项，许多商业和开源CFD代码都采用了几种闭合方法。常用方法（也称为湍流模型）包括 Spalart–Allmaras（S–A） k–ε（k–ε） k–ω（k–omega） SST（心理剪应力传递） 雷诺应力方程模型 其中哪一个适合于流线型车身的CFD模拟？模拟的目的是引导身体形状的细化以最小化空气动力学阻力。一个示例性答案将简要概述此模拟应用程序中每种方法的优缺点。 可能有用的详细信息： 该车辆为小型单人车辆，尺寸近似 L = 2.5 m， W = 0.7 m，并且 高= 0.5 m。 它将以0 m / s到大约12 m / s的速度行驶。所有三个车轮都被车体围护结构包围，除了车轮附近，车辆的离地间隙大约为15 cm，在车轮附近，车身壳体向下延伸到距路面1 cm以内。 通常，在这些速度下的空气动力几乎可以忽略不计，但是假设该车辆的设计目的是在光滑的轨道上参加“超级里程”竞赛，重量非常轻，并且在整个过程中使用低摩擦传动系组件，因此空气动力学力对可达到的燃料消耗有重大影响。

12 mechanical-engineering  fluid-mechanics  fluid-dynamics  simulation  modeling 

我正在研究气泡振荡（使用Rayleigh-Plesset方程计算气泡动力学）对两相流湍流的影响。由于我使用的是低温流体，因此热效应也起着作用。我试图找出振荡频率之间的联系，以及它们如何影响湍流耗散率。 我猜想，当频率很高时，即当液-气界面以高频振荡时，流动中的湍动能增加。那么，耗散率也将与湍动能成比例地增加吗？（ε与k ^ 1.5成比例）

11 fluid-mechanics  multiphase-flow 

飞机机翼产生的升力与空速有关。飞机移动太慢会失速。但是那是什么关系呢？线性的？二次方？指数？我不需要确切的方程式，它肯定很复杂，而只是关系的特征。

11 fluid-mechanics  aerospace-engineering 

...或者换句话说，为什么材料不仅仅沿着旋转方向固定在螺杆上而没有沿其长度方向前进？ 在最简单的情况下，答案是显而易见的：重力。如果是颗粒状或液体状，并且螺钉向一侧倾斜，它将沿着刀片滚动/滑动/流动，以保留在管的底部。 但是，维基百科说： 在某些注塑机，压铸机和塑料挤出机中也可以找到阿基米德螺杆的一种变体，它们采用减小螺距的螺杆压缩和熔化材料。最后，它还用于特定类型的容积式空气压缩机：旋转螺杆空气压缩机。在更大范围内，减小间距的阿基米德螺丝用于压实废料。 在这种情况下，力-压力，剪切力，粘度，附着力都将超过重力，并且在某些情况下可能会与管壁发生摩擦。例如，在注塑成型中，有什么方法可以防止半熔化的塑料形成结块，粘在螺杆上并保持旋转就位而没有任何进展？当压力增加时，哪个力会阻止材料退回到低压区域？

11 fluid-mechanics 

关闭。这个问题是题外话。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗？ 更新问题，使它成为Engineering Stack Exchange 的主题。 2年前关闭。 因此，我知道发生浮力是因为与上方相比，流体从物体下方施加了更大的压力，如图所示 所以我的问题是，如果物体被迫到容器底部，以至于没有液体进入容器底部，该怎么办？逻辑是，如果下方没有流体，则没有任何推动力。那么，那个物体仍然会产生浮力吗？如果是，为什么？ 编辑：有趣的是看到一些彼此不同的答案。需要注意的一件事-根据我的教科书的浮力，是由于静水压力而产生的力-与物体的密度无关。因此，那些然后说可以因为不那么密集而将经历浮力的人是错误的，那不是浮力。

11 fluid-mechanics  pressure  fluid 

据我所知，雷诺数由以下表达式给出Re=ρvLμRe=ρvLμRe=\frac{\rho v L}{\mu}，其中ρρ\rho是密度，vvv是流体速度，μμ\mu是动态粘度。对于任何给定的流体动力学问题，都将琐碎地给出ρρ\rho，vvv和μμ\mu。但是特征长度到底是L大号L多少？我如何精确计算？如何根据给定的问题自动确定特征长度？

11 fluid-mechanics