三、动力相似(受力相似) 定义:两流动的对应部位上同名力矢成同一比例。引入力 比例系数 也可写成: kr=knka =(kok(kk,)=kok k" 力学物理量的比例系数可以表示为密度、尺度、速度比例 系数的不同组合形式,如: 力矩Mk (F)。 Pp ka 功率Nk=k,k,=动力粘渡 ku=kok ky
三、动力相似(受力相似) 定义:两流动的对应部位上同名力矢成同一比例。引入力 比例系数 也可写成: 力学物理量的比例系数可以表示为密度、尺度、速度比例 系数的不同组合形式,如: 力矩M 压强p 功率N 动力粘度 C F F k p m F = = 3 2 2 2 ( )( ) F m a l l t l v k k k k k k k k k k = = = − ( ) ( ) 3 2 l v p m M k k k Fl Fl k = = 1 2 3 N M t l v k k k k k k = = − 2 v A F p m p k k k k p p k = = = l v k k k k =
三、动力相似(受力相似) 综上所述,要使模型流动和原型流动相似,需要两者在 时空相似的条件下受力相似。 动力相似(受力相似)用相似准则(相似准数)的形式 来表示,即:要使模型流动和原型流动动力相似,需 要这两个流动在时空相似的条件下各相似以准则都相等
综上所述,要使模型流动和原型流动相似,需要两者在 时空相似的条件下受力相似。 动力相似(受力相似)用相似准则(相似准数)的形式 来表示,即:要使模型流动和原型流动动力相似,需 要这两个流动在时空相似的条件下各相似准则都相等。 三、动力相似(受力相似)
四、相似准则 描述流体运动和受力关系的是流体运动微分方程,两 流动要满足相似条件就必须同时满足该方程,下面是模型 流动和原型流动不可压缩流动的运动微分方程在方向上 的分量形式: ONu十Vanxm tm Px ON型十V理Oxp Otp 2.10+,A 所有的同类物理量均具有各自的同一比例系数,有如下 关系式 Xm=xpki ym=ypki 2m=zpk Vxm=Vxpky Vym=Vypky V-m=vpky Im=lpk Pm=Pokp Vm=Vpky Pm-Ppkp Impk
四、相似准则 描述流体运动和受力关系的是流体运动微分方程,两 流动要满足相似条件就必须同时满足该方程,下面是模型 流动和原型流动不可压缩流动的运动微分方程在x方向上 的分量形式: (1) (2) 所有的同类物理量均具有各自的同一比例系数,有如下 关系式: xm=xpkl ym=ypkl zm=zpkl vxm=vxpkv vym=vypkv vzm=vzpkv tm=tpkt m =pk m =pk pm=ppkp fm=fpkf m xm m m xm m xm z m m xm ym m xm xm m xm v x p f z v v y v v x v v t v + = − + + + 1 p xp p p xp p xp z p p xp yp p xp xp p xp v x p f z v v y v v x v v t v + = − + + + 1
四、相似准则 将上述关系式带进方程(1)中,这时的方程应顺和万程(2) 相同,因此得到 (3)k,k k,k 从左到右分别表示单位质量的时变惯性力、位变惯性力、 质量力、压力和摩擦力,(3)式表示模型流动和原型流 动的力多边形相似。 用(3)中的位变惯性力项除全式,得到 =1=k(4。 k ky k2 k k?k ky (4)式表示模型流动和原型流动在满足动力相似时各比 例系数之间有一个约束,对各顶进一步分析得到以下相 似准测
将上述关系式带进方程(1)中,这时的方程应该和方程(2) 相同,因此得到 (3) 从左到右分别表示单位质量的时变惯性力、位变惯性力、 质量力、压力和摩擦力,(3)式表示模型流动和原型流 动的力多边形相似。 用(3)中的位变惯性力项除全式,得到 (4) (4)式表示模型流动和原型流动在满足动力相似时各比 例系数之间有一个约束,对各项进一步分析得到以下相 似准则 2 2 l v l p g l v t v k k k k k k k k k k k = = = = v l v p v l g t v l k k k k k k k k k k k k = = = = 2 2 1 四、相似准则
四、相似准则 1 Strouhal相似准数 Sr=l/vt 表示时变惯性力和位变惯性力之比,反映了流体运动随 时间变化的情况 2 Froude相似准数 Fr=v2/gl 表示惯性力和重力之比,反映了流体流动中重力所起的 影响程度 3 Euler相似准数 Eu=p/pv2 表示压力和惯性力的比值 4 Renolds相似准数 Re=vl/v=pvl/u 表示惯性力和粘性力之比 5Mach相似准数 Ma=v/c 表示弹性力和惯性力之比,c为声速,反映了流动的压 缩程度
1 Strouhal 相似准数 Sr=l/vt 表示时变惯性力和位变惯性力之比,反映了流体运动随 时间变化的情况 2 Froude 相似准数 Fr=v2/gl 表示惯性力和重力之比,反映了流体流动中重力所起的 影响程度 3 Euler 相似准数 Eu=p/v 2 表示压力和惯性力的比值 4 Renolds 相似准数 Re=vl/= vl/ 表示惯性力和粘性力之比 5 Mach 相似准数 Ma=v/c 表示弹性力和惯性力之比,c为声速,反映了流动的压 缩程度 四、相似准则