图11-1 内黏滞流场与外黏滞流场之间边界层差异边界层理论是理论求解黏性流体外部流动的主要方法之一，尽管前面第4章的内容已有说明，但是为了本章内容的连贯性以及加速对本章内容的理解，这里对其特性再做重点的描述，强调重点在于边界层厚度的概念、镶合理念处理模式以及吹除厚度和动量厚度的定义等。......
2023-06-29
平板边界层的计算的分析介绍
【摘要】：表11-1 常用外部流动的层流公式11.4.2 平板湍流边界层的计算公式对于在临界雷诺数以下的流体流动状态为层流，超过临界雷诺数的流动状态视为湍流边界层。根据实验发现，只要不发生显著的分离现象，曲面情形的摩擦阻力和平板情形差不多，所以平板湍流边界层的研究结果可用于近似计算船体、机翼、机身、叶轮机械叶片的摩擦阻力。
对于流体流速较低的平板流动问题，平板边界层内的流体流动状态均为层流，在工程计算中，平板层流边界层常见的计算包括边界层内部的速度分布、边界层厚度、壁面剪应力以及流动阻力等。相关公式如表11-1所示。
表11-1 常用外部流动的层流公式
11.4.2 平板湍流边界层的计算公式
对于在临界雷诺数以下的流体流动状态为层流，超过临界雷诺数的流动状态视为湍流边界层。流体在平板湍流区的纵向运动是湍流边界层中最简单也是最重要的情况。根据实验发现，只要不发生显著的分离现象，曲面情形的摩擦阻力和平板情形差不多，所以平板湍流边界层的研究结果可用于近似计算船体、机翼、机身、叶轮机械叶片的摩擦阻力。实验证明，普朗特在假定平板边界层内的速度分布规律与圆管（湍流水力光滑区）相同的情况下，推导的摩擦系数Cf近似计算公式得到的结果与实验获得的数据非常吻合，相关公式如表11-2所示。
通过实验、如表11-2所示湍流计算公式与如表11-1所示的层流计算公式比较后发现，流体在湍流流动时的阻力远比其在层流流动时的来得大，其原因在于湍流边界层底部的法向速度梯度远比层流边界层底部的法向速度梯度来得大，而且流体在湍流内还会因为气流扰动造成的横向运动产生附加的剪应力。这也是为什么高亚声速飞机多采用层流翼型（Laminar airfoil）来减少翼型的摩擦阻力的缘故，其外形如图11-7所示。
表11-2 常用的外部流动的湍流公式
图11-7 层流翼型的外形
11.4.3 平板混合边界层
对于一定流速流体在平板流动的过程，边界层内的流动状态并非一开始就直接成为湍流，它必须由层流边界层经过渡区转变成湍流边界层，也就是边界层内的流动区域包含了层流区、过渡区和湍流区三种类型，而过渡区对应的边界层即称为混合边界层，如图11-8所示。
图11-8 平板混合边界层的示意图
混合边界层内的流动十分复杂，再加上过渡区的流动状态极不稳定，只要外界稍有扰动，就有可能转变为湍流，所以混合边界层内流动在工程上归属于湍流问题。混合边界层摩擦系数Cf值以湍流边界层的摩擦系数计算近似公式为基础配合实验数据加以修正后计算。研究指出，临界雷诺数为 3× 1 05 ＜ Rexc＜ 107，平板混合边界层的摩擦系数值近似公式为Cf=
与Cfn分别为雷诺数、湍流边界层的摩擦系数和层流边界层的摩擦系数，常用的A值与Rex的对应关系如表11-3所示。
表11-3 常用的A值与雷诺数Rex的对应关系表
【例11-1】
有一块长l=1 m，宽 b= 0.5 m 的平板在水中沿长度方向以 u0=0.45 m/s 的速度运动，水的运动黏度 v =10 - 6 m2/s ，密度 ρ= 1 000 kg/m3，临界雷诺数 Rec=5× 1 05，问平板在运动时流体的流动状态是什么以及平板受到的阻力是多少？
【解答】
【例11-2】
有一块长l=5 m，宽b=2 m的平板在空气中沿长度方向以 u0=2.42 m/s 的速度运动，空气的运动黏度 v =10 - 5 m2/s ，密度 ρ= 1.2 kg/m3，临界雷诺数 Rec=5× 1 05，问平板在运动时流体的流动状态是什么，边界层转捩长度xc、平板摩擦阻力系数以及受到的阻力是多少？
【解答】
有关工程流体力学基础的文章
- 详细阅读
-
电容元件的分析介绍，电容的介绍详细阅读
如果选择电压u和电流i为关联参考方向，如图3.8所示，则这个电流为图3.8电容元件图3.8电容元件电容器的电容量或耐压值不满足需要时，可以将一些电容器适当连接起来满足需要。......
2023-06-24
-
OpenCV的优势分析介绍详细阅读
OpenCV的主要特点有：1）轻量级而且高效，由一系列C函数和少量C++类构成，其代码都经过优化，可用于实时处理图像。6）提供了面向Intel IPP高效多媒体函数库的接口，可针对Intel CPU优化代码，提高程序性能，如图1-3所示。图1-3 OpenCV与其他视觉函数库的性能比较图中所用的视觉函数库版本分别为OpenCV 1.0测试版，IPP5.0，LTI1.9.14和VXL1.4.0。......
2023-06-28
-
布洛芬的检测方法的分析介绍详细阅读
布洛芬是消炎止痛的西药，有一定的副作用，特别是对患有心脏疾病的人。布洛芬被混在天然产品中，既没有标识，也不知道含量，长期作为天然保健品服用，将产生不良后果。本方法用于检测天然产品中含有的布洛芬，为了提高灵敏度及确定性，采用了LC-UV-MS／MS的方法。另吸取990μL离心过的样品液，转入另一个2 mL注射瓶中，加入10μL布洛芬原始标准溶液，盖上盖子，摇匀，标上“添加样品液”。......
2023-07-02
-
姜夔音乐传奇的分析介绍详细阅读
姜夔文化源于鄱阳，不但属于中国，而今已被推向世界，其已成为世界文化名人。姜夔少时便才华横溢，其词作甚佳，又精通音律，故其词与音乐配合独到，且他在音乐理论方面也有独特的研究。此时的姜夔20多岁，正是青春年少，意气风发。姜夔实为两位姐妹的遭遇深感不幸。1191年冬，姜夔36岁，他冒雪拜访苏州范成大。范成大索要辞章，姜夔填写了2首，为《疏影》《暗香》。范击节赞赏之后，以青衣小红相赠，并留姜夔在家中住了1个多月。......
2023-07-21
-
中国女性的精神的分析介绍详细阅读
因为在一个民族中，女性是文明之花，体现了整个民族的文明状态。我的答案是，中国的女性理想与古代希伯来人的女性理想本质上相同，但还有一个重要的区别，这一点稍后再讲。中国的女性理想就是一个手拿扫帚，打扫房间的理想。我给她回信告诉她，我们中国人不抱有女人没有灵魂的观点，而是我们认为一个妇女——一个真正的中国妇女是没有自我的。......
2023-07-24
-
聚能技术的发展的分析介绍详细阅读
第二次世界大战期间，坦克等装甲战车大量投入战场，推动了聚能效应及反坦克弹药技术发展，包括反坦克枪榴弹、反坦克炮射破甲弹、反坦克火箭破甲弹等。目前，国内外普遍采用大曲率铝合金药型罩，利用装药爆炸形成大尺寸聚能侵彻体，其侵彻混凝土过程中的高压、高温引发局部气化效应，实现大孔径侵彻。......
2023-06-18
-
序阻抗的概念的分析介绍，详细阅读
我们以一个静止的三相电路元件为例来说明序阻抗的概念。根据以上的分析，所谓元件的序阻抗，是指元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降与通过该元件同一序电流的比值，即Z1、Z2、Z0分别称为该元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗。电力系统每个元件的正、负、零序阻抗可能相同，也可能不同，视元件的结构而定。......
2023-06-15
相关推荐