速度分布

速度分布是在給定時刻，空間某區域內由動量傳遞所引起的流體運動速度的大小和方向隨空間位置的變化。通常是研究動量傳遞所需解決的主要問題之一。地球表面的風速、河流中的水速、流體通過化工設備時的流速，都呈現一定的分布。速度分布的數據可根據動量傳遞原理，由運動方程和連續性方程求解而得，亦可由實驗測出。

基本介紹

• 中文名：速度分布
• 屬於：物理
• 性質：研究動量傳遞
• 表述方法：解析法

表述方法

①解析法

即將某瞬間的速度與位置的關係用函式表示,如圓管內定態層流流動,速度沿半徑的分布為拋物線；湍流流動的速度分布為冪函式形式（見管流）。

②圖示法

用箭頭表示速度的方向，線段長短表示速度的相對大小。如圓管層流和湍流時的速度分布，均可用圖示法來表述。此法既適用於實驗測得的速度數據，也可表述理論計算的結果。

實際意義

①根據速度分布可以計算剪應力（動量通量）和壓力分布,從而得出流動阻力,以便決定流體輸送所需的動力，選擇適當的流體輸送機械。

②由速度分布可以分析設備中流體流動的狀況。如分布曲線上的反方向速度，預示著可能出現循環流。又如速度曲線上最大和最小速度的差別過大，表明速度分布很不均勻(圖2),將會影響某些化工過程的效率，必須採取適當措施使速度分布均勻。

③速度分布是研究對流傳熱和對流傳質的基礎，由此可計算溫度分布和濃度分布，進而計算傳熱分係數和傳質分係數。

流體均布

流體流量或流速在化工設備中的均勻分布或分配問題很重要。所謂流速均布，也就是使空間各點（或流動截面）的流速（或時間平均流速）一致的流體均布問題，大致可分為三類：①將總管中的流體均勻分配至各平行支管，如管殼式換熱器、管式反應器中的流體均布；②管中流體經過管壁上的各小孔均勻流出；③設備橫截面上的速度均勻分布。工程上實現流體均布，往往需要在設備內部裝設分布器。最常見的分布器是分布管和分布板。在進口處裝設分布器，可使流速明顯地變為均勻