流体力学A8-3资料.ppt

第八章 不可压缩流体二维边界层 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 例8-1 水流以 v∞=0.2 m/s的速度流过一薄平板，已知水的运动粘度?=1.007×10-6m2/s，试求距平板前缘分别为2m，5m处的边界层厚度?，并求出该两点与平板表面的垂直距离为10mm处的水流速度。 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 图 8－10 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 解：平板边界层临界雷诺数( ) 取 ， 得边界层流态转换点距平板前缘的距离为 故距平板前缘2m处为层流边界层，5m处为紊流边界层，如图8-10所示。 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 其相应点的边界层厚度为 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * A点处距平板10mm的C点的速度 B点处距平板10mm的D点的速度 # 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 例8-2 均匀油液流流过一块2.5m长的薄板，流速为4m/s，已知油液的运动粘度为?=10-5 m2/s，密度?＝850kg/m3，试确定距平板前缘分别为0.5m、1m、1.5m、2m处壁面摩擦切应力?w，并做比较。 解：取 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 故距平板前缘0.5m、1m处为层流边界层；1.5m、2m处为紊流边界层。 对于层流边界层 计算得 ， . ， 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 对于紊流边界层 计算得 ， ， . 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 比较所计算出的壁面切应力?w可得出： （1）在其它条件相同时，紊流边界层的?w比层流边界层的?w大； （2）由于 沿流向紊流边界层的?w 比层流边界层的?w减小得慢。 (与前面提到的一般结论一致） # 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 1. 混合边界层的概念：当0xcrL时的边界层。 图 8－11 平板混合边界层 §8.7 平板混合边界层近似计算 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 2. 混合边界层计算方法 FD ＝ FD1 ＋ （ FD2 － FD20 ） （0－L） （0－xcr） （0－L） （0－xcr） 混合流 层流 紊流 紊流 2)近似处理方法 1)严格方法 §8.7 平板混合边界层近似计算 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 3）近似计算公式： ①当 时 式中, §8.7 平板混合边界层近似计算 参见p192表8-2 第八章 不可压缩流体二维边界层 * ②当 时 式中 参见p192表8-2 §8.7 平板混合边界层近似计算 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 表8-2 临界雷诺数 Recr §8.7 平板混合边界层近似计算 Recr 5×105 106 1.5×106 2×106 3×106 A 1740 3340 4830 6250 8940 A 1610 3140 4600 6000 8710 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 4）近似计算公式的推导过程 §8.7 平板混合边界层近似计算 第八章 不可压缩流体二维边界层 * A ② 中的公式可类似推导。 §8.7 平板混合边界层近似计算 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 例8-3 速度v?=30m/s的风，平行地绕过广告板。广告板长L＝10m，高b＝5m，空气温度t＝10℃，试求广告板所承受的摩擦力。设临界雷诺数为 。 # 解：温度为10℃时， 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 所以 总摩擦阻力（广告板两侧）为 课堂例题与练习 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 平板边界层的内容是极其丰富的，教材中只作了近似计算和少量内容的介绍。而且对流体和平板的厚度都做了理想化假设。 事实上，平板可以与来流方向呈一定的角度。如渐缩管道和渐扩管道的壁面。这时，会有不同的结果。 # 平板边界层内容扩充 第八章 不可压缩流体二维边界层 * 平板还可以有不同的放置方式： # 平板边界层内容扩充 第八章 不可压缩流体二维边界层 * # 平板边界层内容扩充 第八章 不可压缩流体二维边界层 * # 平板边界层内容扩充 第八章 不可压缩流体二维边界层 * # 平板边界层