《流體力學(xué)復(fù)習(xí)(打印)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、流體力學(xué)復(fù)習(xí)大綱1渦量以及流動‘有旋’或‘無旋’的定義，能判斷簡單流動的有旋、無旋性渦量：，速度矢量的散度，是流體旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的度量，等于流體元平均局部角速度的兩倍。無旋；有旋，其中，，2推導(dǎo)N-S方程時(shí)所用到的Stokes三假設(shè)的內(nèi)容Stokes提出了在牛頓流體中應(yīng)力張量與變形速率張量之間一般關(guān)系的三假設(shè)：（1）.在靜止流體中，切應(yīng)力為零。正應(yīng)力的數(shù)值為流體靜壓力壓強(qiáng)P，即熱力學(xué)平衡態(tài)壓強(qiáng)；（2）.流體是連續(xù)的，應(yīng)力張量與變形速率張量之間為線性關(guān)系；（3）.流體是各向同性，流體的物理性質(zhì)與方向無關(guān)，只是坐標(biāo)的函

2、數(shù)。3一些無量綱參數(shù)的定義和物理意義（Re,Ec,Pr）表示慣性力與粘性力之比。表征在熱傳遞中流體壓縮性的影響，也就是推進(jìn)功與對流熱之比。表示流體的物性的影響，表征溫度場和速度場的相似程度。4庫特剪切流、突然起動平板流解的主要結(jié)論庫特剪切流：流體在兩塊無限長平行平板間流動，其中一塊靜止不動，另一塊在自身所在平面內(nèi)沿流向移動。1.速度分布壓力梯度為零時(shí)為簡單庫特剪切流，流體速度成直線分布；壓力梯度不為零時(shí)為一般庫特剪切流，B大于零，即小于零時(shí)，壓力沿流動方向下降，整個(gè)槽道內(nèi)流速均大于零；B小于零，即11大于零時(shí)

3、，壓力沿流向增加，當(dāng)B其小于－1/2時(shí)，槽道內(nèi)靠近靜止壁面的某些區(qū)域內(nèi)的速度為負(fù)，即出現(xiàn)逆流。2.溫度分布EcPr=0時(shí)表示流速U＝0，＝0，溫度直線分布；上壁面速度越大，則流體耗散率就越大，這就要求更大的溫度梯度變化率才能將耗散熱傳導(dǎo)出去。突然起動平板流解,當(dāng)，u=0.01,即通過流體粘性而帶動的流體運(yùn)動只發(fā)生在1.82的薄層以內(nèi)。5邊界層的各種特征厚度及形狀因子，邊界層動量積分方程和計(jì)算位移厚度：，流體不可壓時(shí)為，；表示由于邊界層的存在而使自由流流線向外推移的距離。動量虧損厚度：，流體不可壓時(shí)，；表示由于

4、邊界層的存在損失了厚度為的自由流流體的動量流率。能量損耗厚度：，流體不可壓時(shí)，；表示由于邊界層的存在損失了厚度為的自由流流體的能量。形狀因子：能夠反映速度剖面的形狀，H值越小，剖面越飽滿。動量積分方程：不可壓流二維6普朗特方程的導(dǎo)出，相似解的概念，布拉休斯解的主要結(jié)論普朗特方程是通過量級分析導(dǎo)出的，是二維情況時(shí)高雷諾數(shù)下的近似方程：二維N－S方程是：將方程無量綱化：11，分析：當(dāng)Re趨于很大時(shí)，是大量，則＝0，根據(jù)量綱分析，去掉小量化為有量綱形式則可得到普朗特邊界層方程：相似解的概念：對不同x截面上的速度剖面

5、u(x,y)都可以通過調(diào)整速度u和坐標(biāo)y的尺度因子,使他們重合在一起。外部勢流速度Ue(x)作為u的尺度因子，g(x)作為坐標(biāo)y的尺度因子。則無量綱坐標(biāo)，無量綱速度，則對所有不同的x截面其速度剖面的形狀將會相同。即布拉修斯解（是零攻角沿平板流動的解）的主要結(jié)論：位移厚度動量損失厚度形狀因子壁面切應(yīng)力為：11壁面摩擦系數(shù)為：平均壁面摩擦系數(shù)為：7阻力危機(jī)的概念阻力危機(jī)：在圓柱繞流試驗(yàn)中，由于流體粘性效應(yīng)，使得圓柱體的壓力分布不均勻，背流面的壓強(qiáng)小于迎流面壓強(qiáng)，即有一個(gè)沿流向的壓差阻力。當(dāng)Re在時(shí)，邊界層流動由層

6、流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?。形成湍流邊界層后，分離推遲，分離點(diǎn)向下游移動從而使尾流區(qū)縮小，因而壓強(qiáng)阻力大大降低，總阻力也相應(yīng)降低。8湍流的基本概念及主要特征，湍流脈動與分子隨機(jī)運(yùn)動之間的差別湍流是隨機(jī)的，非定常的，三維的有旋流動，最近研究還表明其隨機(jī)的背后還存在著擬序結(jié)構(gòu)。主要的特征是：隨機(jī)性，脈動性，耗散性，有渦性（大渦套小渦）。湍流脈動：不斷成長、分裂和消失的湍流微團(tuán)；漩渦的裂變造成能量的傳遞；漩渦運(yùn)動與邊界條件有密切關(guān)系，漩渦的最小尺度必大于分子的自由程。分子隨機(jī)運(yùn)動：是穩(wěn)定的個(gè)體；碰撞時(shí)發(fā)生能量交換；平均自由程與平

7、均速度和邊界條件無關(guān)。9層流穩(wěn)定性的基本思想，瑞利定理和費(fèi)約托夫定理，中性穩(wěn)定線，平板邊界層穩(wěn)定性研究得到的主要結(jié)果層流穩(wěn)定性的基本思想：在臨界雷諾數(shù)以下時(shí)，流動本身使得流體質(zhì)點(diǎn)在外力的作用下具有一定的穩(wěn)定性，能抵抗微弱的擾動并使之消失，因而能保持層流；當(dāng)雷諾數(shù)超過臨界值后，流動無法保持穩(wěn)定，只要存在微弱的擾動便會迅速發(fā)展，并逐漸過渡到湍流。瑞利定理：1.流體速度分布有一拐點(diǎn)（）是擾動能夠增長的必要條件，也是充分條件。由這個(gè)定理得出當(dāng)Re數(shù)很大時(shí)具有拐點(diǎn)的速度分布是不穩(wěn)定的。2.邊界層內(nèi)中性擾動（）的傳播速度

8、小于主流區(qū)速度，即。費(fèi)約托夫定理：在粘性流動中，流動的速度剖面不存在拐點(diǎn)也可能是不穩(wěn)定的，如順壓力梯度的管流，平板邊界層流動等。中性穩(wěn)定線：軌跡叫做中性穩(wěn)定線，它把衰減區(qū)域（穩(wěn)定區(qū)域）和放大區(qū)域（不穩(wěn)定區(qū)域）分開。中性曲線上最小雷諾數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)為臨界點(diǎn)，其雷諾數(shù)為臨界雷諾數(shù)。平板邊界層穩(wěn)定性研究得到的主要結(jié)果：1.由中性曲線得到的臨界雷諾數(shù)為與此對應(yīng)的邊界層雷諾數(shù)，而對于光滑壁面平板而言，其轉(zhuǎn)捩點(diǎn)的雷