安工大冶金传输原理教案05边界层流动_第1页
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1在N-S方程中:惯性力=粘性力+离后,流体的速度V=远方来流的速度Vf。V边界层区V边界层区理想流区f2层流边层流边界层过渡段δ前缘xtr转捩点层流边界层速度剖面湍流边界层δ层流底层湍流边界层速度剖面yxδδLV1V2V33流体流过曲面时,由于曲面使流动的有效截面改变,使边界层外边界上的流速改变,4形状阻力:曲面物体绕流由边界层分离引起的旋涡作用而产生的,有a)边界层的实际厚度(δ)<<流体的流入深度(x); x+ x+y=0按边界层概念:5边界层以外势流区的速度u∞不变,所以也不存abH.布拉修斯对上述方程组进行了解析,引入流函数ψ(x,y),将偏微分方程组化为可以解得到2f'''(η)+f(η)f''边界条件:y=0,η=0,f’(η)=0y=0,η=0,f(η)=0布拉修斯,设f(η)是指数形式,经计算得,A=0.332。定义:当地阻力系数Cf所以Cf6一定厚度的物体在粘性流体中运动时,除了表面受到摩擦阻力外,还受到物体前后流Cw——为绕流阻力系数,由试验确定,其值与绕流体形状有关,也和雷诺数7Dw0d非对称绕流体在和流体作相对运动时所受正交于流动方向的力称为升力,升力的通用颗粒在流体中等速沉降的速度是由颗粒所受重力、浮力和绕流阻力三者平衡决定的,8_4N例5-2温度为30℃的空气以速度ue=5m/s流过平板,平板长度为L=1m,宽度_5m2/s,ρ例5-3飞机以速度V∞=100m/s在大气中飞行为湍流边界层,试计算边界层厚度δ及排挤厚度δ1,以及平板总阻力。已知机翼长度为9_1_1例5-4某船体以速度V∞=1.0m/s在河中航行。已知船底长度L=3试求船底摩擦阻力FD及为克服这部分阻力所应付出的功率。水的运动粘性系数为10m/s的风吹过直径为D=1.25m的柱形烟筒,试确定烟筒单位高度上=46.88N/m例5-6跳伞者的质量M=80kg,降落时的迎流面积为A=0.20m2,设其阻力系数CD=0.8,气温为t=0℃,试确定降落过程中的末端速度Ve。例5-7为研究感应炉内铝液的搅拌力及流场,在铝液内设置平板测力器,如图。根据铝液对测力器平板的绕流摩阻,确定循环流速与作用力关系。已知:铝液的动力粘度测力器测力器炉缸解1)铝液流速与ReL的关系,由ReL得uReL设定不同的ReL值计算流速,如当ReL=106时,速度为:如当ReL=106时,查图可得K=0.00453232Re

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