流体力学-0720量纲分析

1、7-相似概.几何相原kl长度比例模7-相似概.几何相原kl长度比例模何相似是力学相似的前7-1.1几何相几何相似只有一个长何相似是力学相似的前7-1.1几何相几何相似只有一个长度比例系数7-运动相kV速度比例时间比例7-运动相kV速度比例时间比例化工流体力大连理工大学流体与粉体工程研究设2006年2月5数运运动相似只有一个速度动相似是实验的7-1.2运动相加速度数运运动相似只有一个速度动相似是实验的7-1.2运动相加速度比例7-动力相kF力的比例7-动力相kF力的比例密度比例系7-动力相达朗伯定动力相似对应动力相似是运动相似的保7-动力相达朗伯定动力相似对应动力相似是运动相似的保7-动力相似准

2、常选惯性力为特征把惯性力与其它作用相比，组成一些准则，由这些准则得到的准数（准数）在相中应该是相等的模型流场的力型流场的力7-动力相似准常选惯性力为特征把惯性力与其它作用相比，组成一些准则，由这些准则得到的准数（准数）在相中应该是相等的模型流场的力型流场的力7-动力相似准动力相7-动力相似准动力相似对应点上的力的封闭多边形相原模7-动力相似准7-动力相似准7-动力相似准作用于质点上的其它作用力粘性摩擦力、压力、重力、弹性力、表面张惯性力与粘性力之惯性力与压力之惯性力与重7-动力相似准作用于质点上的其它作用力粘性摩擦力、压力、重力、弹性力、表面张惯性力与粘性力之惯性力与压力之惯性力与重力之惯性力

3、与弹性力之惯性力与表面张力之7-动力相似准.雷诺准则粘性力相似7-动力相似准.雷诺准则粘性力相似7-2.1惯性粘性无量纲数雷诺数粘性力的相似7-2.1惯性粘性无量纲数雷诺数粘性力的相似7-2.2惯性重力7-2.2惯性重力7-2.2无量纲佛劳德数重力的相似准两个流场重力相似，它们的佛劳数必定相等，反之，两个流场的佛德数相等，它们的重力相7-2.2无量纲佛劳德数重力的相似准两个流场重力相似，它们的佛劳数必定相等，反之，两个流场的佛德数相等，它们的重力相7-2.3惯性压力无量纲欧拉数压力的相似准7-2.3惯性压力无量纲欧拉数压力的相似准7-2.4惯性弹性E弹性模7-2.4惯性弹性E弹性模7-2.4无

4、量纲柯西数弹性力的相似准气无量纲马赫数弹性力的相似准7-2.4无量纲柯西数弹性力的相似准气无量纲马赫数弹性力的相似准7-其他准数表面张力的相似准斯特洛哈尔数脉动角频率的相似阿基米德准数7-其他准数表面张力的相似准斯特洛哈尔数脉动角频率的相似阿基米德准数7-准则的选很难实现同时满足两个以上准数相例：若同时满足Re数相等和Fr（1）同种介质失去模型实验的价7-准则的选很难实现同时满足两个以上准数相例：若同时满足Re数相等和Fr（1）同种介质失去模型实验的价7-准则的选（2）不同介质7-准则的选（2）不同介质7-准则的选取pm如果p空气（15.710 m-6 水（1.007107-准则的选取pm如果

5、p空气（15.710 m-6 水（1.00710-7-准则的选透平机械的特征雷诺数大于临界雷诺数时7-准则的选透平机械的特征雷诺数大于临界雷诺数时进入自动模化区阻力平方区摩擦阻力系数近似为常数（与Re无关实验的关结论：根据影的主要作用正确选择相似准则，是例例1：某车间长宽高用直径风速8m/s，如取0.6m送风，要求确定模型尺寸及模型的风30/5=6m，宽为解：kl=5，则高为10/5=2m直径为原型是空气p=15.710m-6 属阻力平（自）例例1：某车间长宽高用直径风速8m/s，如取0.6m送风，要求确定模型尺寸及模型的风30/5=6m，宽为解：kl=5，则高为10/5=2m直径为原型是空气

6、p=15.710m-6 属阻力平（自）例此采用粗糙度较大的管子，提前进入自例此采用粗糙度较大的管子，提前进入自例例2：弦长为3m的机翼以300km/h的速度在温度为20空气中飞行，用kl=20的模型在压强为1atm洞中作试验：（1）如果风洞中空气的温度和压变，风洞中空气速度应为多解：风洞实验中粘性力是主要的雷诺准例例2：弦长为3m的机翼以300km/h的速度在温度为20空气中飞行，用kl=20的模型在压强为1atm洞中作试验：（1）如果风洞中空气的温度和压变，风洞中空气速度应为多解：风洞实验中粘性力是主要的雷诺准例（2）例（2）例（3）改变压强温度不等温过，相例（3）改变压强温度不等温过，相例

7、例3：溢水堰模型=20，测得模型流量/s，水的推力为300N，求实际流量和推解：溢水堰受到的主要作用力是重力，用佛劳德例例3：溢水堰模型=20，测得模型流量/s，水的推力为300N，求实际流量和推解：溢水堰受到的主要作用力是重力，用佛劳德佛劳德准则例温度不变的由佛劳德准例温度不变的由佛劳德准7-按雷诺准则和佛劳德准则导出的物理量比7-按雷诺准则和佛劳德准则导出的物理量比例表名-07-按雷诺准则和佛劳德准则导出的物理量比7-按雷诺准则和佛劳德准则导出的物理量比尺名时间比例系数kt力的比例系数k压强比例系数kp功能比例系数kW2kkl -k-2k 2k -k2- kl47-量纲分析.基本知物理7-

8、量纲分析.基本知物理的种类叫量时间的量纲为t；长度的量纲为L；量的量纲为M基本量纲（也叫独立量纲导出量纲（非独立量纲7-基本知基本量纲主要有3种基本形式质量M，长度L，时间t力F，时间t，温7-基本知基本量纲主要有3种基本形式质量M，长度L，时间t力F，时间t，温力F，质量M，长度L，时间t物理量A的量力F的量7-基本知自然界中7-基本知自然界中的一切物理过程都可以用物程来表示。任何一个物理方程中各项的量纲必定相同，用量纲表示的物理方程必定是齐次的。量纲一致的原则物理方程中各项的量纲相同，用物理方瑞利7-被定量主定量瑞利7-被定量主定量y=kx1x2a1 2na1模的影响、清楚反映问题实质（如一个系一条曲线）、可进函数的运模的影响、清楚反映问题实质（如一个系一条曲线）、可进函数的运7-定理例：求有压管流压强损失的表解：步a关7-定理例：求有压管流压强损失的表解：步a关7-定理b常取：几何学量l（d），运动学量v，动力学量基本量独立条件：指数行列式不等于7-定理b常取：几何学量l（d），运动学量v，动力学量基本量独立条件：指数行列式不等于7-定理量依次与其余物理量组成项，共n-c.=7-7-定理量依次与其