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文档简介

1、流体力学绕物体的流动实际流动都是有粘流动，目前对粘性流动研究方法主要有：1、基于N-S方程的紊 流模拟2、流体实验流动分类 根据工程的实际情况，流动可分为：内流和外流。 内流 ：如右上图。 外流： 如右下图。本章的主要内容 本章主要讨论绕流问题，即外流问题。首先将介绍粘性流体的运动微分方程，然后将给出边界层的概念及其控制方程，最后针对绕流流动现象的一些具体问题进行了讨论。 空间流动三维问题，NS方程及其求解 扰流阻力及其计算 附面层的问题 按牛顿第二定律，长方体流体元的运动方程为 各面元上x方向表面应力的分量如图示，表面力合力dFsx由应力梯度造成x方向的体积力分量为 将dFsx和dFbx代入

2、运动方程，并利用 和质点导数概念，可化为 同理可得 上式称为粘性流体运动一般微分方程，适用于任何流体。 以流体微元为分析对象，流体的运动方程可写为如下的矢量形式： 这里 ： 是流体微团的加速度，微分符号： 称为物质导数或随体导数，它表示流体微团的某性质 时间的变化率。 (8-1)(8-2)(8-3)微元体的受力分析和运动微分方程的推导 如图所示，控制体的各边长分别为dx,dy,dz，微元体的体积为： （ 84） 作用在微元体上的质量力为 ，其可用 三个分量 表示为： （85）这里： （86）如果的三个分量是 ，则： （87）作用在微元体上的表面力 将微元体六个面上的应力分别投影到三个坐标方向上如图作用于微元体个面上的x轴方向的应力 把作用于控制体上x方向的力叠加起来，得到作用在微元体上的表面力在x方向的分量为： 作用于微元体个面上的Y、Z轴方向的应力 同理，表面力在y方向的分量为：表面力在z方向的分量为： 作用在微元体上的表面力 如果用 , 和 表示单位体积的表面力，则： （ 88） 作用在微元体上的表面力 将上式和式（87）代入式（81）则得： （89） 这就是微分形式的运动方程。 二、本构方程本构方程是确立应力和应变率之间关系的方程式。斯托克斯通过将牛顿内摩擦定律推广

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