流體力學(xué)之外部繞流(已修改)
2025-05-15 12:02 本頁面
【正文】 第六章 外部流動 EXTERNAL FLOWS 邊界層的基本概念 邊界層的分離 繞流物體的阻力及其分類 第六章 外部繞流 繞流運(yùn)動 ? 繞流運(yùn)動是指 流體繞物體外部的流動。 ⑴ 物體靜止 ， 流體繞物體運(yùn)動 。 ⑵ 流體靜止 ， 物體在流體中運(yùn)動 。 ⑶ 物體和流體的相對運(yùn)動 。 繞流運(yùn)動的三種形式： 根據(jù)雷諾數(shù)的大小分為： ① 低雷諾數(shù)流動 稱為蠕變流或斯托克斯流動。 ② 高雷諾數(shù)流動 高雷諾數(shù)流動可分成三種主要類型： 。 。 。 (R e 1 0 0 0 )?Re 5?本章主要討論高雷諾數(shù)下繞固體物面的邊界層流動，研究邊界層分離現(xiàn)象，探究粘性流體繞流固體物面時產(chǎn)生阻力的原因以及減小這類阻力的措施 。 Boundary Layer ① 邊界層 ，又稱附面層。當(dāng)粘性流體以大雷諾數(shù)繞流靜止物體時，在壁面附近將出現(xiàn)一個流速由壁面上的零值迅速增至與來流速度相同數(shù)量級的薄層， 稱為邊界層。 德國流體力學(xué)家普朗特（ ）創(chuàng)立的邊界層理論： EXIT 邊界層 (Boundary Layer) 邊界層的形成 附面層又稱為 邊界層 ，是指緊靠物體表面流速梯度很大的流動薄層。 以平面繞流為例 ，若來流流速 u0是均勻分布的，方向與平板平行，平板固定不動。由于粘性作用使緊靠平板表面的流體質(zhì)點(diǎn)流速為零，平板附近的流體質(zhì)點(diǎn)由于內(nèi)摩擦作用也不同程度地受到平板的阻滯作用，當(dāng) Re數(shù)很大時，這種作用只反映在平板附近的附面層里。這樣， 在流場中就出現(xiàn)了兩個性質(zhì)不同的流動區(qū)域。 y層流附面層u 0δ kx kxu 0勢流區(qū)紊流附面層 u 0過渡段粘性底層xk 邊界層 (Boundary Layer) ② 邊界層的厚度 ?一般把速度等于 叫做邊界層的厚度 ， 用 δ 表示 ， 也稱為名義厚度 。 ③ 邊界層的基本特征 ， 邊界層 的 厚度很小 ， 邊界層的厚度沿流動方向逐漸增厚。 梯度很大 。 邊界層很薄 ， 可近似認(rèn)為邊界層各截面上的壓強(qiáng)等于同一截面邊界層外邊界層上的壓強(qiáng)，即 0???yp ； 。 ① 阻力 Drag:平行于流動方向的力。 計算公式 212DDF C V A??DC—— 繞流阻力系數(shù) 。 A —— 迎流面積 V — 為未受干擾的來流流速 . ?— 為流體密度 。 繞流運(yùn)動中，流體對物體的 作用力可分為： 機(jī)翼升力
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