球體繞流摩阻

1、4.3 邊界層積分方程,3．紊流邊界層積分方程的解,普朗特假設(shè),（1）平板邊界層內(nèi)的紊流流動與管內(nèi)充分發(fā)展的紊流流動相類比，其速度分布和切應(yīng)力分布規(guī)律一致。管中心的最大速度vmax相當于平板的來流速度v0，圓管的半徑R相當于邊界層的厚度δ。,（2）邊界層從平板前緣開始（x=0）就是紊流，即x=0時，δ=0。,4.3 邊界層積分方程,圓管內(nèi)充分發(fā)展紊流的速度分布近似遵循指數(shù)規(guī)律，在雷諾數(shù)Rex為105附近，可采用：,,,,,,,v≈0.8

2、vmax,,,,4.3 邊界層積分方程,普朗特假設(shè),,,,,,,馮·卡門邊界層動量積分方程,,,,4.3 邊界層積分方程,布拉修斯紊流邊界層層流底層的厚度,分析,紊流邊界層厚度,層流邊界層厚度,紊流邊界層的厚度隨x增加較層流快,繞流,流體通過淹沒于其中的物體表面的流動過程,淹沒物體的形狀,,,,4.4 流體繞流摩阻,繞流阻力,摩擦阻力,形狀阻力,流體的黏性產(chǎn)生,邊界層脫離引起的旋渦作用產(chǎn)生,,4.4 流體繞流摩阻,1.平板層流

3、繞流摩阻,,,關(guān)鍵：邊界層內(nèi)的速度分布。,4.4 流體繞流摩阻,（1）微分解,邊界層微分方程的解,,,4.4 流體繞流摩阻,長度為L、寬度為B的平板，一面上的總摩阻為,,,,平板層流繞流摩阻系數(shù),,4.4 流體繞流摩阻,（2）近似積分解,邊界層積分方程的解,,,,,,,長度為L、寬度為B的平板，一面上的總摩阻為,,,2.平板紊流繞流摩阻（近似積分解法）,借用管流對數(shù)速度分布：,借用管流指數(shù)速度分布：,修正式：,,,,,,,4.4 流體繞

4、流摩阻,例4-1 P62,4.4 流體繞流摩阻,3.平板混合邊界層繞流摩阻,邊界層自平板前緣開始（x=0），從層流邊界層發(fā)展為紊流邊界層—混合邊界層。,,ReL＝5×105～107,,ReL＝107～109,例4-2 P62,,,,4.球體及其他形狀物體的繞流摩阻（實驗方法）,球體,,,斯托克斯公式,,,球體繞流摩阻,,N,其他形狀物體（圓柱體、方柱體、橢球體等）見教參,4.4 流體繞流摩阻,小　結(jié),一、本課的基本要求1

5、．了解紊流邊界層積分方程的求解方法。2．掌握平板層流、紊流繞流摩阻計算。3．掌握球體繞流摩阻計算。二、本課的重點、難點重點：繞流摩阻計算。難點：繞流摩阻計算公式的推導(dǎo)。三、作業(yè)習(xí)題P64 4-9 4-10,本章小結(jié),主要內(nèi)容：邊界層概念，邊界層微分方程，邊界層積分方程，流體繞流摩阻。重點：邊界層概念，流體繞流摩阻計算。難點：邊界層方程的建立與求解。基本要求：掌握邊界層概念及意義，理解邊界層微分方程和積分方程的建