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文档简介

1、流体力学实验I (2，用户名：gmm),圆柱绕流,内容提要,理想流体绕流圆柱 粘性流体绕流圆柱 圆柱表面压力分布的测量 旋涡脱落频率的测量,14-2,1 理想流体绕流圆柱,壁面流体滑移，柱表面流速 | u | = 2V| sin | 0； 流动定常、无流动分离，流动上、下游前后对称； 压力系数 Cp = 14 sin2 ，关于 =90平面对称； 达郎贝尔之谜：阻力 = 0 。,14-3,2.1 粘性流体绕流圆柱,壁面流体无滑移（柱表面流速 u = 0），产生壁面摩擦力，圆柱壁面附近产生附面层； 当Re 40时，流动非定常、出现流动分离，流动上、下游前后不对

2、称；,时均压力系数关于 =90平面不对称，形成压差阻力； 总阻力0。,14-4,2.2 阻力曲线,曲线左端属于小Re数情况（Stokes流动），阻力全来自于摩擦阻力，阻力系数与Re数成反比； 当102 Re 2.5105，阻力曲线变化缓慢，阻力主要来自于压差阻力； 在Rec2 105，阻力系数由1.2突然下降到0.3，出现“阻力危机”。阻力下降的原因是由层流分离转变为湍流分离。,14-5,2.3 两种流态,发生“阻力微机”前后的两种典型流态亚临界（Re Rec)： CD0.3，湍流附面层分离，分离点约130 。,14-6,2.4 压力分布曲线,两条典型的实验曲线仅在30区域内与理想流体理论曲线

3、一致； 其它区域内压力分布的形态取决于绕流Re数，亚临界绕流实验曲线3与理论曲线1的偏离比超临界绕流实验曲线2的偏离更大； 亚临界绕流实验曲线3对应于发生“阻力危机”之前的层流附面层分离（CD1.2，分离点约78)；超临界绕流实验曲线2对应于发生“阻力危机”之后的湍流附面层分离（CD0.3，分离点约130)。,14-7,3.1 压力分布的测量,压力分布测试是实验流体力学的基本实验方法，在基础性和工程性实验研究中得到广泛应用。 检验假设的理论模型是否正确； 了解绕流物体流动的物理图案； 提供强度设计所需载荷分布数据。,14-8,3.2 压力分布的表示方法,将压力化成无量纲的压力系数形式,用向量法或坐标曲线法表示压力分布,其中 分别为来流静压和来流速度。,14-9,3.3 阻力系数的定义与计算,阻力系数,其中D为阻力，S为圆柱体在垂直于流动方向的投影面积。对无限长等直径圆柱，有S1dd，d为圆柱直径。,单位宽度圆柱体所受压差阻力和圆柱的阻力系数分别为：,14-10,3.4 圆柱表面压力分布的测量,14-11,3.4 圆柱表面压力分布测量,数据处理 计算来流速度V和实验雷诺数Re； 作圆柱表面压力分布向量图和Cp 曲线； 用数值积分方法求圆柱的

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