流體力學(xué)第8章中文版課件

1、2022-5-17Chapter 8: External flows1第八章：第八章： 外部繞流外部繞流2022-5-17Chapter 8: External flows2本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容8.1 引言引言8.2 分離分離 8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)8.4 本章總結(jié)本章總結(jié)2022-5-17Chapter 8: External flows3本章教學(xué)目的本章教學(xué)目的本章的目的：本章的目的：討論分離流和附著流討論分離流和附著流介紹升力系數(shù)和阻力系數(shù)介紹升力系數(shù)和阻力系數(shù)確定各種物體的阻力確定各種物體的阻力研究漩渦脫落及流線(xiàn)型對(duì)流動(dòng)的影響研究漩渦脫落及流線(xiàn)型對(duì)流動(dòng)的影響2022-

2、5-17Chapter 8: External flows48.1 引言引言v 外部繞流理論對(duì)于工程師分析流體繞流飛機(jī)、渦輪葉片、外部繞流理論對(duì)于工程師分析流體繞流飛機(jī)、渦輪葉片、汽車(chē)、建筑物、煙囪、橋墩等問(wèn)題是非常重要的。汽車(chē)、建筑物、煙囪、橋墩等問(wèn)題是非常重要的。v 討論外部繞流時(shí)，可以將流動(dòng)分為低討論外部繞流時(shí)，可以將流動(dòng)分為低 Re 數(shù)流動(dòng)數(shù)流動(dòng)(Re 1000)。低低 Re 數(shù)流動(dòng)，又稱(chēng)為數(shù)流動(dòng)，又稱(chēng)為stokes 流流，在工程應(yīng)用中很少在工程應(yīng)用中很少出現(xiàn)出現(xiàn) (潤(rùn)滑流動(dòng)及多孔潤(rùn)滑流動(dòng)及多孔 介質(zhì)中的流動(dòng)等都屬于低介質(zhì)中的流動(dòng)等都屬于低 Re 數(shù)流動(dòng)數(shù)流動(dòng))，因此在本課程中不予討論

3、。因此在本課程中不予討論。本課程的重點(diǎn)是高本課程的重點(diǎn)是高 Re 數(shù)流動(dòng)。數(shù)流動(dòng)。2022-5-17Chapter 8: External flows58.1 引言引言v 高高 Re 數(shù)流動(dòng)可以劃分為三個(gè)主要類(lèi)型：數(shù)流動(dòng)可以劃分為三個(gè)主要類(lèi)型：不可壓縮淹沒(méi)流動(dòng)不可壓縮淹沒(méi)流動(dòng)(包括繞流汽車(chē)、直升機(jī)、潛艇以包括繞流汽車(chē)、直升機(jī)、潛艇以及建筑物的流動(dòng)及建筑物的流動(dòng))；含有自由表面的液體繞流流動(dòng)，例如繞流船舶或橋含有自由表面的液體繞流流動(dòng)，例如繞流船舶或橋墩的流動(dòng)墩的流動(dòng)；繞流高速物體繞流高速物體(V 100 m/s)的可壓縮流動(dòng)，例如繞流的可壓縮流動(dòng)，例如繞流飛機(jī)、導(dǎo)彈以及子彈等等流動(dòng)飛機(jī)、導(dǎo)彈以

4、及子彈等等流動(dòng)。本章主要研究第本章主要研究第一種情況的流動(dòng)。一種情況的流動(dòng)。v 繞流物體的流動(dòng)會(huì)受到邊界及其他物體存在的影響。在繞流物體的流動(dòng)會(huì)受到邊界及其他物體存在的影響。在本課程中不對(duì)這種流動(dòng)進(jìn)行討論。本課程中不對(duì)這種流動(dòng)進(jìn)行討論。2022-5-17Chapter 8: External flows68.1 引言引言v 高高 Re 數(shù)不可壓縮淹沒(méi)流動(dòng)分為兩類(lèi)：數(shù)不可壓縮淹沒(méi)流動(dòng)分為兩類(lèi)：繞鈍體的流動(dòng)；繞鈍體的流動(dòng)；繞流線(xiàn)體的流動(dòng)繞流線(xiàn)體的流動(dòng)。滯止點(diǎn)附近的邊界層為滯止點(diǎn)附近的邊界層為層流邊界層層流邊界層，該邊界層該邊界層在下游會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥脑谙掠螘?huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鬟吔鐚恿鬟吔鐚訉?duì)鈍體來(lái)說(shuō)，流

5、動(dòng)會(huì)對(duì)鈍體來(lái)說(shuō)，流動(dòng)會(huì)在物體上分離在物體上分離，從而從而形成分離區(qū)形成分離區(qū)對(duì)流線(xiàn)體來(lái)說(shuō)，流對(duì)流線(xiàn)體來(lái)說(shuō)，流體在機(jī)翼的后緣離體在機(jī)翼的后緣離開(kāi)流線(xiàn)體。開(kāi)流線(xiàn)體。這一區(qū)域?yàn)樾纬蛇@一區(qū)域?yàn)樾纬傻奈擦鲄^(qū)域的尾流區(qū)域由于粘性所產(chǎn)生的切應(yīng)力由于粘性所產(chǎn)生的切應(yīng)力集中在邊界層、分離區(qū)以集中在邊界層、分離區(qū)以及尾流中。在這些區(qū)域以及尾流中。在這些區(qū)域以外，流動(dòng)可以近似為無(wú)粘外，流動(dòng)可以近似為無(wú)粘性流動(dòng)。性流動(dòng)。分離區(qū)最終閉合分離區(qū)最終閉合；而尾流而尾流則逐漸向主流中擴(kuò)散。當(dāng)則逐漸向主流中擴(kuò)散。當(dāng)尾流的面積變得非常大時(shí)，尾流的面積變得非常大時(shí)，尾流最終消失。尾流最終消失。2022-5-17Chapter 8:

6、 External flows7v 在研究外部繞流時(shí)，感興趣的主要是作用在繞流物體上在研究外部繞流時(shí)，感興趣的主要是作用在繞流物體上的曳力的曳力(阻力阻力)和升力，而流場(chǎng)的詳細(xì)細(xì)節(jié)則不是特別感和升力，而流場(chǎng)的詳細(xì)細(xì)節(jié)則不是特別感興趣。興趣。曳力曳力(阻力阻力)： 流動(dòng)作用在物體上的流動(dòng)方向上的力。流動(dòng)作用在物體上的流動(dòng)方向上的力。升力：升力：流動(dòng)作用在物體上的垂直于流動(dòng)方向上的力。流動(dòng)作用在物體上的垂直于流動(dòng)方向上的力。AVFCAVFCLLDD2221 : 21 : 升力系數(shù)升力系數(shù)阻力系數(shù)阻力系數(shù)阻力阻力升力升力投影面積投影面積 (在垂直于在垂直于流動(dòng)方向的平面上的流動(dòng)方向的平面上的投影投影

7、)8.1 引言引言2022-5-17Chapter 8: External flows8v 對(duì)于鈍體來(lái)說(shuō)，由于作用在鈍體上的阻力主要取決于分對(duì)于鈍體來(lái)說(shuō)，由于作用在鈍體上的阻力主要取決于分離區(qū)中的流動(dòng)，因此對(duì)鈍體前端的邊界層增長(zhǎng)及與其相離區(qū)中的流動(dòng)，因此對(duì)鈍體前端的邊界層增長(zhǎng)及與其相關(guān)的壁面處粘性切應(yīng)力的研究不是很感興趣。關(guān)的壁面處粘性切應(yīng)力的研究不是很感興趣。 感興趣的感興趣的是能夠提供阻力系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。是能夠提供阻力系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。8.1 引言引言2022-5-17Chapter 8: External flows98.1 引言引言v 對(duì)于流線(xiàn)體來(lái)說(shuō)，分離區(qū)非常小或不存在對(duì)于流線(xiàn)體來(lái)說(shuō)，

8、分離區(qū)非常小或不存在，因此需要研因此需要研究流線(xiàn)體上的層流和湍流邊界層。究流線(xiàn)體上的層流和湍流邊界層。 由于一個(gè)平面流線(xiàn)體表面上的邊界層非常薄以至于表面由于一個(gè)平面流線(xiàn)體表面上的邊界層非常薄以至于表面的曲率可以忽略，的曲率可以忽略， 因此這類(lèi)問(wèn)題可以作為平板表面邊界因此這類(lèi)問(wèn)題可以作為平板表面邊界層來(lái)處理。層來(lái)處理。如果流線(xiàn)體上的邊界如果流線(xiàn)體上的邊界層內(nèi)的流動(dòng)可以確定層內(nèi)的流動(dòng)可以確定的話(huà)，阻力就可以計(jì)的話(huà)，阻力就可以計(jì)算出來(lái)。算出來(lái)。v 在邊界層以外，存在一個(gè)非粘性的自由流動(dòng)在邊界層以外，存在一個(gè)非粘性的自由流動(dòng)。2022-5-17Chapter 8: External flows108.

9、2 分離分離 分離發(fā)生在主流脫離開(kāi)物體時(shí)，在流動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)流分離發(fā)生在主流脫離開(kāi)物體時(shí)，在流動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)流動(dòng)分離區(qū)。繞流鈍體時(shí)，在高動(dòng)分離區(qū)。繞流鈍體時(shí)，在高 Re 數(shù)下分離是不可避免數(shù)下分離是不可避免的。有必要對(duì)繞流鈍體時(shí)的分離現(xiàn)象有所了解。的。有必要對(duì)繞流鈍體時(shí)的分離現(xiàn)象有所了解。 分離點(diǎn)的位置主要取決于物體的形狀。分離點(diǎn)的位置主要取決于物體的形狀。另外，分離后流體另外，分離后流體在某一個(gè)位置上又在某一個(gè)位置上又會(huì)重新附著在物體會(huì)重新附著在物體上。上。1. 幾何形狀對(duì)分離的影響幾何形狀對(duì)分離的影響如果物體形狀上有一如果物體形狀上有一個(gè)突然的變化，分離個(gè)突然的變化，分離點(diǎn)將出現(xiàn)在形狀突然

10、點(diǎn)將出現(xiàn)在形狀突然變化點(diǎn)或其附近。變化點(diǎn)或其附近。2022-5-17Chapter 8: External flows11考慮在臺(tái)階前的平面考慮在臺(tái)階前的平面流動(dòng)。分離點(diǎn)前的附流動(dòng)。分離點(diǎn)前的附近區(qū)域被放大了。近區(qū)域被放大了。在分離點(diǎn)的上游在分離點(diǎn)的上游，壁面附壁面附近的近的 x方向上的速度分量方向上的速度分量在正在正 x 方向，因此方向，因此 壁面上壁面上的的 u/ y是正的。是正的。在分離點(diǎn)的下游在分離點(diǎn)的下游，壁面附壁面附近的近的 x方向上的速度分量在方向上的速度分量在負(fù)負(fù) x 方向，因此方向，因此 壁面上的壁面上的 u/ y一定是負(fù)的。一定是負(fù)的。因此，可以得出結(jié)論，因此，可以得出結(jié)論

11、，分離點(diǎn)可以定義為分離點(diǎn)可以定義為 ( u/ y)wall = 0 的點(diǎn)。的點(diǎn)。8.2 分離分離2022-5-17Chapter 8: External flows122. 壓強(qiáng)梯度對(duì)分離的影響壓強(qiáng)梯度對(duì)分離的影響當(dāng)流動(dòng)接近滯止點(diǎn)附近當(dāng)流動(dòng)接近滯止點(diǎn)附近時(shí)，由于速度較低，時(shí)，由于速度較低，而壓強(qiáng)較高，因此發(fā)生而壓強(qiáng)較高，因此發(fā)生分離。分離。當(dāng)流動(dòng)接近滯止點(diǎn)附近時(shí)，當(dāng)流動(dòng)接近滯止點(diǎn)附近時(shí)，壓強(qiáng)增加，壓強(qiáng)增加， p/ x0，壓強(qiáng)壓強(qiáng)梯度為正。正的壓強(qiáng)梯度被梯度為正。正的壓強(qiáng)梯度被認(rèn)為是不利的壓強(qiáng)梯度認(rèn)為是不利的壓強(qiáng)梯度。一個(gè)不利的壓強(qiáng)梯度會(huì)導(dǎo)致速一個(gè)不利的壓強(qiáng)梯度會(huì)導(dǎo)致速度在流動(dòng)方向上的降低。如果

12、度在流動(dòng)方向上的降低。如果作用在表面上的一個(gè)不利的壓作用在表面上的一個(gè)不利的壓強(qiáng)梯度持續(xù)一個(gè)足夠的距離，強(qiáng)梯度持續(xù)一個(gè)足夠的距離，將會(huì)發(fā)生分離。將會(huì)發(fā)生分離。8.2 分離分離2022-5-17Chapter 8: External flows133. 其他參數(shù)對(duì)分離的影響其他參數(shù)對(duì)分離的影響 影響分離的參數(shù)包括：影響分離的參數(shù)包括：Re 數(shù)數(shù) 一個(gè)非常重要的參數(shù)一個(gè)非常重要的參數(shù)壁面粗糙度壁面粗糙度自由流的波動(dòng)強(qiáng)度自由流的波動(dòng)強(qiáng)度壁面溫度壁面溫度 例如：流動(dòng)繞流一個(gè)球體例如：流動(dòng)繞流一個(gè)球體：足夠低的足夠低的 Re 數(shù)時(shí)，不會(huì)發(fā)生分離；數(shù)時(shí)，不會(huì)發(fā)生分離；隨著隨著 Re 數(shù)增加到一個(gè)特定的值數(shù)

13、增加到一個(gè)特定的值，將在尾部的一個(gè)將在尾部的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)發(fā)生分離；小區(qū)域內(nèi)發(fā)生分離；隨著隨著 Re 數(shù)的增加，分離面積會(huì)越來(lái)越大，直到一數(shù)的增加，分離面積會(huì)越來(lái)越大，直到一個(gè)足夠大的個(gè)足夠大的 Re 數(shù)時(shí)，分離面積不再增加。數(shù)時(shí)，分離面積不再增加。8.2 分離分離2022-5-17Chapter 8: External flows14AVFCDD221 : tcoefficien drag8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)1. 阻力系數(shù)阻力系數(shù)在在103 Re 2 105 范圍范圍內(nèi)，光滑物體的阻力系內(nèi)，光滑物體的阻力系數(shù)曲線(xiàn)相對(duì)平直。數(shù)曲線(xiàn)相對(duì)平直。Re = 2 105時(shí)，對(duì)于光滑表面來(lái)時(shí)

14、，對(duì)于光滑表面來(lái)說(shuō)，分離前的邊界層經(jīng)歷向湍流說(shuō)，分離前的邊界層經(jīng)歷向湍流狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，轉(zhuǎn)變時(shí)邊界層狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，轉(zhuǎn)變時(shí)邊界層中增加的動(dòng)量把分離點(diǎn)向后推移中增加的動(dòng)量把分離點(diǎn)向后推移 ，從而降低了阻力。從而降低了阻力。如果表面是粗糙的，或者如果表面是粗糙的，或者流動(dòng)具有較高的波動(dòng)強(qiáng)度，流動(dòng)具有較高的波動(dòng)強(qiáng)度， 則則CD 曲線(xiàn)的下降將發(fā)生在曲線(xiàn)的下降將發(fā)生在 Re 8 104處。處。既然經(jīng)常希望得到較低的阻既然經(jīng)常希望得到較低的阻力，因此經(jīng)常有意增加物體力，因此經(jīng)常有意增加物體表面的粗糙度表面的粗糙度。(高爾夫球表高爾夫球表面的溝槽可以增加其飛行距面的溝槽可以增加其飛行距離離 50 到到 10

15、0%)2022-5-17Chapter 8: External flows15分離前的層流分離前的層流邊界層邊界層分離前的湍流邊分離前的湍流邊界層界層8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows168.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows178.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows188.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows19例題例題 1：求解

16、：求解：(a) 計(jì)算一個(gè)計(jì)算一個(gè) 30 cm 直徑的光滑球直徑的光滑球(S=1.02) 的最終自由沉降速度。的最終自由沉降速度。(a) 在在20C 的空氣中自由沉降；的空氣中自由沉降；(b) 在在20C的水中自由沉降。的水中自由沉降。 當(dāng)一個(gè)落體達(dá)到最終的自由沉降速度時(shí)，該物體的重量與施加在當(dāng)一個(gè)落體達(dá)到最終的自由沉降速度時(shí)，該物體的重量與施加在該物體上的阻力平衡。該物體上的阻力平衡。DFW AVCD2sphere21volume223water2134RVCRSDDDDCCCRSV7 .5720. 13980002. 115. 08382/12/1water8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流

17、動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows208.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng) Re 非常大非常大假設(shè)假設(shè)8.9 Fig.2 . 0DCm/s 1292 . 07 .577 .57DCV 需要校驗(yàn)需要校驗(yàn) Re 數(shù)以證明數(shù)以證明 CD 值的正確性：值的正確性：651042. 2106 . 13 . 0129ReVDm/s 129V在這個(gè)曲線(xiàn)的端點(diǎn)處，在這個(gè)曲線(xiàn)的端點(diǎn)處，Re=2.42 106 。假設(shè)假設(shè) CD 為為 0.2并保持不變。并保持不變。2022-5-17Chapter 8: External flows21求解：求解：(b) 對(duì)于球在水中的下落情況，則

18、必須考慮施加在球體上的與阻力對(duì)于球在水中的下落情況，則必須考慮施加在球體上的與阻力FD同方向的浮力同方向的浮力 B 的作用：的作用：BFWDvolume21volumewater2sphereAVCD223water21341RVCRSDDDDCCCSRV28. 010003980002. 015. 083182/12/1water8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows2254102Re102 :assume8.9 Fig.5 . 0DCm/s 40. 05 . 028. 028. 0DCV It is necessary to

19、 verify Re value assumed:56102 . 1103 . 04 . 0ReVDm/s 40. 0VThis is in the required range.如果球是粗糙的，如果球是粗糙的，CD 值將較小，而速值將較小，而速度值將較大。度值將較大。8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows232. 漩渦的脫落漩渦的脫落 Karman 渦街渦街Karman 渦街：渦街： 當(dāng)長(zhǎng)的鈍體當(dāng)長(zhǎng)的鈍體 (例如圓柱體例如圓柱體)垂直于流體流動(dòng)放置時(shí)，垂直于流體流動(dòng)放置時(shí)， 將會(huì)將會(huì)有漩渦有規(guī)律地、交替地從該物體上相對(duì)的兩點(diǎn)釋

20、放出有漩渦有規(guī)律地、交替地從該物體上相對(duì)的兩點(diǎn)釋放出來(lái)。這種物體下游的流動(dòng)被稱(chēng)作來(lái)。這種物體下游的流動(dòng)被稱(chēng)作 Karman 渦街。渦街。 漩渦的釋放主要發(fā)生在漩渦的釋放主要發(fā)生在 40 Re 10000 的范圍內(nèi)；并且的范圍內(nèi)；并且當(dāng)當(dāng) Re 數(shù)在數(shù)在 300 以上時(shí)，總是伴隨著湍流流動(dòng)以上時(shí)，總是伴隨著湍流流動(dòng)。8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows24 漩渦的釋放頻率可以用漩渦的釋放頻率可以用 Strouhal 數(shù)計(jì)算：數(shù)計(jì)算：ReStfVfD漩渦釋放頻率漩渦釋放頻率在在 300 Re 10000 范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，St 數(shù)基

21、本為一個(gè)常數(shù)數(shù)基本為一個(gè)常數(shù) (0.21) 。因此，漩渦釋放頻率在這個(gè)因此，漩渦釋放頻率在這個(gè) Re 數(shù)范圍內(nèi)正比于數(shù)范圍內(nèi)正比于 流體的流體的速度。速度。8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows25說(shuō)明：說(shuō)明： 當(dāng)有漩渦釋放時(shí)，有一個(gè)小力施加在物體上。當(dāng)漩渦釋放頻率接當(dāng)有漩渦釋放時(shí)，有一個(gè)小力施加在物體上。當(dāng)漩渦釋放頻率接近物體的自然頻率時(shí)，將會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。近物體的自然頻率時(shí)，將會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。 例如，一個(gè)電視塔共振時(shí)，所施加的力會(huì)使電視塔產(chǎn)生很大的變例如，一個(gè)電視塔共振時(shí)，所施加的力會(huì)使電視塔產(chǎn)生很大的變形，以至于支持電視塔

22、的繩纜斷裂，電視塔倒塌。形，以至于支持電視塔的繩纜斷裂，電視塔倒塌。 歷史上這類(lèi)事歷史上這類(lèi)事件已發(fā)生多起，造成了嚴(yán)重的破壞和巨大的人員的傷亡。件已發(fā)生多起，造成了嚴(yán)重的破壞和巨大的人員的傷亡。8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows26例題例題 2：求解：求解： 用一個(gè)圓柱及定位于圓柱用一個(gè)圓柱及定位于圓柱 A 和和 B 兩點(diǎn)上的測(cè)壓孔來(lái)測(cè)量緩慢運(yùn)動(dòng)的兩點(diǎn)上的測(cè)壓孔來(lái)測(cè)量緩慢運(yùn)動(dòng)的30C的空氣流的速度。速度范圍預(yù)計(jì)在的空氣流的速度。速度范圍預(yù)計(jì)在 0.1 V 10)情況下，物情況下，物體表面附近慢速運(yùn)動(dòng)的邊界層不可體表面附近慢速

23、運(yùn)動(dòng)的邊界層不可能流入尾部滯止點(diǎn)附近的高壓區(qū)能流入尾部滯止點(diǎn)附近的高壓區(qū)域域 ，因此流動(dòng)會(huì)在鈍體表面產(chǎn)生因此流動(dòng)會(huì)在鈍體表面產(chǎn)生分離。分離。流線(xiàn)體降低了其尾部流線(xiàn)體降低了其尾部的高壓的高壓，因此物體表因此物體表面附近慢速運(yùn)動(dòng)的邊面附近慢速運(yùn)動(dòng)的邊界層可以進(jìn)入尾部較界層可以進(jìn)入尾部較高的壓強(qiáng)區(qū)。高的壓強(qiáng)區(qū)。2022-5-17Chapter 8: External flows30說(shuō)明：說(shuō)明：v當(dāng)一個(gè)物體是流線(xiàn)體時(shí)，其表面積會(huì)增加當(dāng)一個(gè)物體是流線(xiàn)體時(shí)，其表面積會(huì)增加。這會(huì)減輕壓強(qiáng)這會(huì)減輕壓強(qiáng)阻力，但是會(huì)增加物體表面的剪切阻力。阻力，但是會(huì)增加物體表面的剪切阻力。v為降低阻力，理想的做法是降低壓強(qiáng)阻力

24、和剪切阻力的總為降低阻力，理想的做法是降低壓強(qiáng)阻力和剪切阻力的總和，因此就需要對(duì)物體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。和，因此就需要對(duì)物體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。v對(duì)于低對(duì)于低 Re 數(shù)流動(dòng)數(shù)流動(dòng)(Re 10)， 流動(dòng)阻力主要是剪切阻力，流動(dòng)阻力主要是剪切阻力，因此物體沒(méi)有必要為流線(xiàn)型。由于物體表面積的增加，流因此物體沒(méi)有必要為流線(xiàn)型。由于物體表面積的增加，流線(xiàn)體反而會(huì)增加流動(dòng)的阻力。線(xiàn)體反而會(huì)增加流動(dòng)的阻力。v流線(xiàn)體的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是漩渦的周期性的脫落可以被消除。漩流線(xiàn)體的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是漩渦的周期性的脫落可以被消除。漩渦脫落所產(chǎn)生的振動(dòng)是所不希望的。因此，流線(xiàn)體不僅可渦脫落所產(chǎn)生的振動(dòng)是所不希望的。因此，流線(xiàn)體不僅可以降低流動(dòng)阻力，而且可以消除振動(dòng)。以降低流動(dòng)阻力，而且可以消除振動(dòng)。8.3 繞淹沒(méi)體的流動(dòng)繞淹沒(méi)體的流動(dòng)2022-5-17Chapter 8: External flows31例題例題 3：求解：求解： 一個(gè)直徑一個(gè)直徑 4 cm、長(zhǎng)長(zhǎng) 24 cm 的桿以的桿以 60 m/s 的速度運(yùn)動(dòng)。計(jì)算作用在的速度運(yùn)動(dòng)。