
【化】 single phase flow
single-phase
【電】 single phase; uniphase
flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【計】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【醫】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream
在流體力學領域,"單相流"(英文:Single-Phase Flow)指系統中僅存在單一物質狀态(如純液體或純氣體)的流動現象。其核心特征與解釋如下:
物質狀态統一性
單相流指流體介質在流動全程保持單一相态(液相、氣相或超臨界态),不存在相變或不同相态混合。例如:管道内的純水流動、空氣在風管中的輸送均屬典型單相流。
連續性假設基礎
該流動遵循納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations),其控制方程為: $$ rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v} right) = - abla p + mu abla mathbf{v} + rho mathbf{g} $$ 其中 $rho$ 為密度,$mathbf{v}$ 為速度矢量,$p$ 為壓力,$mu$ 為動力粘度。
權威來源:
- 中國力學學會《流體力學術語》GB/T 14909-2020 術語庫鍊接
- 《工程流體力學》(孔珑主編,高等教育出版社)第4章
- ASME Journal of Fluids Engineering: Single-Phase Flow Fundamentals DOI:10.1115/1.4052123
單相流是流體力學中的一個基礎概念,指在管道或設備中僅由單一物質狀态(液相或氣相)組成的流體流動。以下是其詳細解析:
定義與組成 單相流中的“單相”指流體僅由同一物質狀态構成,例如全部是液體(如水)或全部是氣體(如空氣),不存在不同相态(如氣液混合)或不同物質(如油水混合)的共存。這與多相流(如氣液兩相流)形成對比,後者涉及多種相态或物質的共同流動。
分類與特性
應用舉例 單相流理論廣泛應用于工程領域。例如,在潤滑系統中,潤滑油作為單相流體通過粘性作用形成油膜,減少機械摩擦。此外,輸水管道、天然氣輸送等場景均基于單相流原理設計。
與多相流的區别 多相流中的“相”可以是不同物質狀态(如氣液混合),或同物質不同屬性(如不同粒徑的固體顆粒)的流動,其動力學行為更複雜。而單相流的分析相對簡單,常用于基礎流體力學研究。
總結來看,單相流是單一相态流體的流動模型,其核心特征是物質狀态的均一性和流動規律的簡化性。
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