[工學(xué)]流體力學(xué)熱能第6章繞流運(yùn)動(參考版)
2024-10-22 00:08本頁面
【正文】 0, 2222 =+=+?= zyx uyx cxuyx cyuzyx uuu ,oHm2 2=? Ap。 (2) 求 流 線 方 程， 并 畫 出 流 動 圖 形。 習(xí)題： 有 一 理 想 流 體 的 流 動， 其 流 速 場 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。 （ 2）邊界層、邊界層分離、繞流阻力的概念。 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。 懸浮速度：是指顆粒所受的繞流阻力、浮力和重力平衡時的流體速度。 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)動時阻力和靜水中泥沙顆粒的沉降速度。 167。 一、曲面附面層的分離現(xiàn)象 當(dāng)流體繞曲面體流動時，沿附面層外邊界上的速度和壓強(qiáng)都不是常數(shù)。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 。 產(chǎn)生原因 ：減速增壓與物面阻滯作用的綜合結(jié)果。（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）。 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，引起動量的變化。 87 附面層動量方程 167。 試驗(yàn)分析： 層流： 紊流： 說明：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行管路阻力試驗(yàn)時，需避開入口段的影響。 管流的發(fā)展附面層厚度 等于管半徑 后形成充分的管流。 “壓力穿過邊界層不變”的特性，兩分區(qū)的主要銜接條件。 85（ 略） 167。 4〉 ，柱體表面流速等于勻速直線流速點(diǎn)。 2〉 ， 駐點(diǎn)。主要是由于實(shí)際流體粘性作用，上下游圓柱表面上的 壓強(qiáng)分布不對稱，發(fā)生邊界層分離。 三、偶極流，圓柱繞流（偶極流與勻速直線流的組合） 偶極流 )a r ct g( a r ct g20 ax yax yQyv ??++= ??21,0 ?== xy 0=?? 2?1?r1 a r2 r ),( ?rp源點(diǎn) 匯點(diǎn) rM ? ?? 2sin?=流函數(shù)： 流線： 222 41)21(ccyx =?+rMrv ? ??? 2s i ns i n0 ?=物體輪廓線： r=R的零流線 200202s i ns i nRvMRMRv????=?=??? s i n)( 20 rRrv ?=??? c o s)( 220 rRrvru r ?=??=??? s i n)( 220 rRrvru +?=???=圓柱繞流 偶極流與勻速直線流可組合成有實(shí)際意義的圓柱繞流。 此繞流物體為半無限體（有頭無尾）。這樣利用勢流疊加原理可以解決復(fù)雜的實(shí)際流動。當(dāng)流動情況較復(fù)雜時（如繞圓柱的流動）直接求 出勢函數(shù) φ比較困難，但我們前節(jié)所討論的簡單勢流作適當(dāng)組合就可得到復(fù)雜 的實(shí)際流動。 幾個簡單勢流疊加組合成較為復(fù)雜的復(fù)合勢流（ φ，ψ
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