[工學(xué)]流體力學(xué)熱能第6章繞流運(yùn)動(dòng)-資料下載頁
2025-10-10 00:08本頁面
【正文】 不同于正常的層流或紊流即均勻流） 50 10)( ??==vxuR kexk? 0rExdRx eE 0 2 =dxE 50=Ex附面層 167。 87 附面層動(dòng)量方程 167。 88 167。 89 附面層的計(jì)算（略） 繞流物體的阻力作用，主要表現(xiàn)在附面層內(nèi)流速的降低，引起動(dòng)量的變化。附面層動(dòng)量方程表示阻力和附面層動(dòng)量變化的關(guān)系。（摩擦阻力） 形狀阻力： 附面層發(fā)生分離，產(chǎn)生旋渦形成的阻力叫形狀阻力 （局部阻力）。 比較：附面層內(nèi)流速變化引起摩擦阻力（沿程阻力），流線形物體就是為了推后分離點(diǎn)，縮小旋渦區(qū)，從而減小形狀阻力（如飛機(jī)）。 產(chǎn)生原因 ：減速增壓與物面阻滯作用的綜合結(jié)果。 分析 反向壓差作用和粘滯力使 u減小為零之后，靠近壁面流體回流較遠(yuǎn)， 繼續(xù)向前流動(dòng)，就形成了旋渦。旋渦的出現(xiàn)使附面層與壁面脫離，這種現(xiàn)象稱 附面層分離 。 S點(diǎn)稱為分離點(diǎn)。 一、曲面附面層的分離現(xiàn)象 當(dāng)流體繞曲面體流動(dòng)時(shí)，沿附面層外邊界上的速度和壓強(qiáng)都不是常數(shù)。 以繞圓柱流為例，分析圓柱一側(cè)流動(dòng)。 167。 810 曲面附面層的分離現(xiàn)象 220uACD d ?=167。 811 繞流阻力和升力 一、繞流阻力 計(jì)算公式 式中： D ：繞流阻力 Cd：無因次的阻力系數(shù) A：物體的投影面積 u0：未受干擾時(shí)的來流速度 ρ： 流體的密度 繞流阻力系數(shù) Cd分析 ?????==ed RCduD243 0?? 斯托克斯公式 （圓球的斯托克斯阻力公式） 應(yīng)用條件： Re1 應(yīng)用：計(jì)算空氣中微小塵?；蜢F珠運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力和靜水中泥沙顆粒的沉降速度。 圓球的斯托克斯阻力公式 設(shè)勻速直線運(yùn)動(dòng) Re1，忽略慣性力 Cd分析 Re1 Cd與 Re關(guān)系，圖 830 繞流物體的開頭與 Cd的變化規(guī)律有關(guān)。 懸浮速度：是指顆粒所受的繞流阻力、浮力和重力平衡時(shí)的流體速度。 研究氣流輸送中，固體顆粒被氣流帶走的條件，在除塵室中塵粒沉降，提出 了懸浮速度。 當(dāng) ede RCR 241 =?gdCugdgdudCmdmd)(34616181 33202??????????==+ede RCR 241 =? gdu m )(181 2 ??? ?=當(dāng) Re1 注意： Cd中隱含速度是指懸浮速度，而非實(shí)際的流速。 舉例 : P246[例 810]、 [例 811] 二、繞流升力（自學(xué)） 垂直于流動(dòng)方向上的阻力 131010533=??==?=deedeCRRCR本章小結(jié) （ 1）平面無旋流動(dòng)的概念，流函數(shù)和勢(shì)函數(shù)的概念及求解。 （ 2）邊界層、邊界層分離、繞流阻力的概念。 （ 3）懸浮速度。 習(xí)題： 有 一 理 想 流 體 的 流 動(dòng)， 其 流 速 場(chǎng) 為： 其 中 c 為 常 數(shù)， 分 別 為 x, y, z 方 向 的 速 度 分 量， 它 們 的 單 位 為 m/s 而 c=1m2/s。 (1) 證 明 該 流 動(dòng) 為 恒 定 流 動(dòng)， 不 可 壓 縮， 平 面 勢(shì) 流。 (2) 求 流 線 方 程， 并 畫 出 流 動(dòng) 圖 形。 (3) 已 知 點(diǎn) A(1m,0) 的 壓 強(qiáng) 水 頭 ， 試 求 點(diǎn) B(0,2m) 的 壓 強(qiáng) 水 頭 為 多 少？ 設(shè) 質(zhì) 量 力 只 有 重 力， A, B 在 同 一 水平 面 上， 重 力 方 向 為 z 方 向。 0, 2222 =+=+?= zyx uyx cxuyx cyuzyx uuu ,oHm2 2=? A
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