引言 ●● 1.流体力学的发展的三个阶段 第一阶段: 理论流体动力学:它是从无摩擦、无粘性流体的欧拉运动 方程出发发展起来的,并达到了高度完善的程度。 水力学:注重实际的工程师为了解决在技术迅速发展中所 出现的重要问题,自行发展了一门高度经验性学科,即 水力学。 欧拉 第二阶段: 粘性流体力学:纳维,斯托克斯等人将分子间的作用力加 入到欧拉方程中,求解遇到了很大困难,理论和实验流 体力学仍然各自独立的发展。 第三阶段: 普朗特提出边界层理论,边界层内考虑粘性,边界层外按 照理想流动处理,从根本上解决了流动阻力和能量损失 这样的重大粘性流体力学问题,使理论流体力学和水力 普朗特 学逐渐结合和统一
引言 1. 流体力学的发展的三个阶段 第一阶段: 理论流体动力学:它是从无摩擦、无粘性流体的欧拉运动 方程出发发展起来的,并达到了高度完善的程度。 水力学:注重实际的工程师为了解决在技术迅速发展中所 出现的重要问题,自行发展了一门高度经验性学科,即 水力学。 第二阶段: 粘性流体力学:纳维,斯托克斯等人将分子间的作用力加 入到欧拉方程中,求解遇到了很大困难,理论和实验流 体力学仍然各自独立的发展。 第三阶段: 普朗特提出边界层理论,边界层内考虑粘性,边界层外按 照理想流动处理,从根本上解决了流动阻力和能量损失 这样的重大粘性流体力学问题,使理论流体力学和水力 学逐渐结合和统一。 欧拉 普朗特
2.实际流体的流动问题 一、内流 流体在固体壁面所限定的 空间范围内流动,如管 道或通道内的流动。 二、外流或绕流 流体从物体的外部流过, 如风吹过建筑物,水流 过桥墩,或物体在静止 的流体中运动,如飞机 在大气中飞行,潜艇在 水中航行
2.实际流体的流动问题 一、内流 流体在固体壁面所限定的 空间范围内流动,如管 道或通道内的流动。 二、外流或绕流 流体从物体的外部流过, 如风吹过建筑物,水流 过桥墩,或物体在静止 的流体中运动,如飞机 在大气中飞行,潜艇在 水中航行
对边界层的动量积分方程进行简化 厚度增长 速度分布关系式的确定 速度梯度大 平板层流边界层的计算 边界层的基本特征 边界层厚度、切成力、摩惊粗力的公式 粘性力和惯性力量级相当 流态存在层流和湍流 边界君分离的原四 边界层分离的现象和原因 速度布线特点 对N-S方程进行量级分析 黏性流体绕物体的流动 普朗特边界层方程组的意义 层流边界层的微分方程 摩擦阻力 物体的运动阻力 压差阻力 推导 联立速度方程和边界层厚度方程求解 边界层的动量积分方程 流态德Re的变化 圆柱绕流边界层与阻力 减小压关粗力的指施
思考题 1、什么是边界层?边界层有何特征? 2、边界层内流态分为几类?如何划分? 3、什么是量级分析法?简述层流边界层微分方程 的推导思路。 4、根据层流边界层微分方程,边界层内的压强分 布如何得到? 5、比较平板层流边界层和湍流边界层的区别。 6、写出边界层动量积分方程式,分析哪些参量未 知,需要补充哪些关系式
思考题 1、什么是边界层?边界层有何特征? 2、边界层内流态分为几类?如何划分? 3、什么是量级分析法?简述层流边界层微分方程 的推导思路。 4、根据层流边界层微分方程,边界层内的压强分 布如何得到? 5、比较平板层流边界层和湍流边界层的区别。 6、写出边界层动量积分方程式,分析哪些参量未 知,需要补充哪些关系式
主要内容 7.1边界层概念 7.2平板层流边界层的微分方程 7.3边界层动量积分方程 7.4平板层流边界层的计算 75平板湍流边界层的计算 76平板混合边界层 77边界层分离的现象与原因 7.B物体在流体中运动的阻力 79圆柱绕流边界层与阻力
主要内容 7.1 边界层概念 7.2 平板层流边界层的微分方程 7.3 边界层动量积分方程 7.4 平板层流边界层的计算 7.5 平板湍流边界层的计算 7.6 平板混合边界层 7.7 边界层分离的现象与原因 7.8 物体在流体中运动的阻力 7.9 圆柱绕流边界层与阻力