(6.3.1)--5.2 流动相似条件.pdf

第五章量纲分析与相似原理

5.2流动相似条件

引入

知识回顾

⚫量纲分析：简化物理方程。

✓管道阻力：

1

f(l,d,,=f(,)=f(,)

v,,,p)=0

dvddRe

✓绕流阻力：

1

Cf

f(d,v,,,F)=0D=()=f()

DvdRe

引入

问题

在实际工程中，由于原型（实物）的尺寸往往比较大或

者比较小，直接进行实验会耗费大量的人力、物力，有

时甚至不可能，如何进行实验呢？

◆例：在研究飞机时，通过缩小模型在风洞开展模型实验。

引入

问题

在实际工程中，由于原型（实物）的尺寸往往比较大或

者比较小，直接进行实验会耗费大量的人力、物力，有

时甚至不可能，如何进行实验呢？

◆例：在研究飞机时，通过缩小模型在风洞开展模型实验。

本节重点

如何选择模型尺寸和实验条件，使模型流动尽可

能与原型流动相似？

5.2流动相似条件

5.2.1几何相似

5.2.2运动相似

5.2.3动力相似

5.2流动相似条件

流动相似

两个流动过程在对应时间和空间上，各个对应点的物理量成一定比例关系。

描述几何学量描述几何形状的物理量几何

如长度、面积、角度等相似

流动

过程运动学量描述运动状态的物理量运动

如速度、加速度等相似

的物

理量动力学量描述动力特征的物理量动力

如力、密度、黏度等相似

5.2流动相似条件

流动相似

⚫相似原理：研究模型和原型间相似关系的基本原理。

⚫在模型流动实验中，为保证其结果能应用于原型流

动，需要使两个流场几何相似、运动相似和动力相

似，即模型和原型流动的相似应保证力学性质相似。

5.2.1几何相似

几何相似

模型流动和原型流动中相应的线段长度成同一比例，对应角度相等，

即：lld

p