1、教学内容第 0章 绪论第 1章 流体的主要物理性质第 2章 流体静力学第 3章 流体流动的基本方程第 4章 旋涡理论和势流理论第 5章 相似理论与量纲分析第 6章 粘性流体管内流动第 7章 粘性流体绕物体的流动理想流体绕圆柱的定常流动1 2达朗贝尔佯谬(悖论)任取圆柱面上前后对称的两点 1和 2,由伯努利方程:第 7章 粘性流体绕物体的流动任意对称点上压力相等 圆柱上阻力为 0实际流体绕物体的流动粘性如何影响流体的运动?第 7章 粘性流体绕物体的流动7.1 边界层的概念7.1.1 普朗特边界层理论的要点7.1.2 边界层的形成过程7.1.3 边界层厚度的定义第 7章 粘性流体绕物体的流动1.
2、当流体以高 Re流过固体壁面时,由于流体的黏性作用,在壁面上流速降为零;2. 在壁面附近区域存在一极薄的流体层,其内速度梯度很大;7.1.1 普兰德边界层理论的要点3. 在远离壁面的流动区 域,其速度梯度几乎为零,可视其为理想流体的势流。u0u0第 7章 粘性流体绕物体的流动首先,在壁面附近有一 薄层流体 , 速度梯度很大 ;在 薄层之外 , 速度梯度很小 ,可视为零。壁面附近速度梯度较大的流体层称为边界层 。边界层外, 速度梯度接近于零的区称为外流区或主流区 。x=0 xyu0u0u0 u01. 平板壁面上的速度边界层 7.1.2 边界层的形成过程第 7章 粘性流体绕物体的流动2.层流边界层
3、和湍流边界层在 板前 缘 附近 , 边界 层 内流速 较 低, 为层 流 边 界 层 ; 而后 逐渐过 渡 为 湍流 边 界层 。湍流边界层 分为 3层 :近壁面的薄层流体为 层流内层 ;其次为 缓冲层 ;然后为 湍流核心 。x=0 xyu0u0u0 u0层流边界层 过渡区湍流边界层层流内层 缓冲层湍流核心第 7章 粘性流体绕物体的流动3.临界距离和临界雷诺数:临界距离 xc由层流边界层开始转变为湍流边界层的距离;平板流动 Rex 由平板前沿算起的距离, mu0 主流区流体流速, m/s 。临界 Rexcx=0 xyu0u0u0 u0xc层流边界层 过渡区湍流边界层层流内层 缓冲层湍流核心第 7章 粘性流体绕物体的流动7.1.3 边界层厚度的定义平板边界层厚度 10-3md(x)u(x,y)xyU0oU00.99U0U0L第 7章 粘性流体绕物体的流动7.2 普朗特边界层方程的推导 u0yx0(x)不可压缩 流体沿平壁作 稳态二维层流 流动的变化方程:非线性二阶偏微分方程第 7章 粘性流体绕物体的流动