
【化】 single phase flow
single-phase
【电】 single phase; uniphase
flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【计】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【医】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream
在流体力学领域,"单相流"(英文:Single-Phase Flow)指系统中仅存在单一物质状态(如纯液体或纯气体)的流动现象。其核心特征与解释如下:
物质状态统一性
单相流指流体介质在流动全程保持单一相态(液相、气相或超临界态),不存在相变或不同相态混合。例如:管道内的纯水流动、空气在风管中的输送均属典型单相流。
连续性假设基础
该流动遵循纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations),其控制方程为: $$ rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v} right) = - abla p + mu abla mathbf{v} + rho mathbf{g} $$ 其中 $rho$ 为密度,$mathbf{v}$ 为速度矢量,$p$ 为压力,$mu$ 为动力粘度。
权威来源:
- 中国力学学会《流体力学术语》GB/T 14909-2020 术语库链接
- 《工程流体力学》(孔珑主编,高等教育出版社)第4章
- ASME Journal of Fluids Engineering: Single-Phase Flow Fundamentals DOI:10.1115/1.4052123
单相流是流体力学中的一个基础概念,指在管道或设备中仅由单一物质状态(液相或气相)组成的流体流动。以下是其详细解析:
定义与组成 单相流中的“单相”指流体仅由同一物质状态构成,例如全部是液体(如水)或全部是气体(如空气),不存在不同相态(如气液混合)或不同物质(如油水混合)的共存。这与多相流(如气液两相流)形成对比,后者涉及多种相态或物质的共同流动。
分类与特性
应用举例 单相流理论广泛应用于工程领域。例如,在润滑系统中,润滑油作为单相流体通过粘性作用形成油膜,减少机械摩擦。此外,输水管道、天然气输送等场景均基于单相流原理设计。
与多相流的区别 多相流中的“相”可以是不同物质状态(如气液混合),或同物质不同属性(如不同粒径的固体颗粒)的流动,其动力学行为更复杂。而单相流的分析相对简单,常用于基础流体力学研究。
总结来看,单相流是单一相态流体的流动模型,其核心特征是物质状态的均一性和流动规律的简化性。
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