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文檔簡介

流體力學(xué)電子教案第七章邊界層理論基礎(chǔ)

如果粘性很小的流體（如水、空氣等）在大時(shí)與物體接觸并有相對運(yùn)動，則靠近物面的薄流體層因受粘性剪應(yīng)力而使速度減??；緊貼物面的流體粘附在物面上，與物面的相對速度等于零；由物面向上，各層的速度逐漸增加，直到與自由流速相等。把從物面向上的這一流體減速薄層叫作邊界層。7.1邊界層概述主要解決問題：物體在實(shí)際流體中作等速直線運(yùn)動時(shí)所受到的粘性阻力問題。五曲面邊界層及邊界層分離（separationofboundarylayer）曲面邊界層重要特性：曲面邊界層發(fā)生邊界層分享和形成旋渦而產(chǎn)生較大的壓差阻力橢圓形7.2繞流阻力

當(dāng)Re很小時(shí)，邊界層屬層流性質(zhì),此時(shí)繞流阻力僅有摩擦阻力,尚無旋渦發(fā)生,Cd與Re成反比。Re增大,圓柱體尾部即有旋渦發(fā)生,此時(shí)繞流阻力由摩擦阻力及壓強(qiáng)阻力兩部分組成。當(dāng)Re增至104時(shí),壓強(qiáng)阻力是主要的,相對比較摩擦阻力很小,故繞流阻力幾乎與Re無關(guān)。當(dāng)Re增至3×105

時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象,即Cd

突然下降,這是因?yàn)榇藭r(shí)圓柱表面的層流邊界層開始轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鬟吔鐚拥木壒?。因紊流時(shí)邊界層內(nèi)的流速要比層流時(shí)為大,即紊流時(shí)邊界層內(nèi)液流所具有的動能較層流時(shí)為大,因此紊流時(shí)邊界層分離點(diǎn)的位置較層流時(shí)更接近于尾部。一般層流時(shí)分離點(diǎn)在α=83°左右之處,而紊流時(shí)α=140°左右如圖所示,所以當(dāng)層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鬟吔鐚訒r(shí)壓強(qiáng)阻力系數(shù)突然減小。

減小尾流的主要途徑：使繞流體型盡可能流線

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