直接从我的报告复制上来的 其实黏滞流体理论我也是刚读 而且只是很快的翻一翻书 读个大概,把书上写的结果抄下来 如果有航太系或物理系的大大看了...应该会觉得蛮幼稚的吧 不过... 我想应该不会有很多人想看这个.... ----- part1--背景知识介绍 1.流体的黏滞性与边界层(boundary layer)： 在理想流体中，黏滞性被完全忽略，对於这种流体,并没有"尾流"的存在,自然也不会 有"真空层"的现象.但是实际上的流体必有黏滞性，流体的黏滞性以黏滞系数μ定义： τ=μ*du/dy p.s. du/dy是微分的意思喔 其中τ为作用於yx平面的剪应力，方向为-x向；u为速度在x方向的分量。 在真实流体（以下简称流体）与固体边界的接触面上，流体与固体无相对运动，但其 余之流体仍有相对运动。以薄平板周围的流体为例：与平板接触之流体速度为0(相对於 平板)，稍远离平板处有些微的速度，离平板越远，速度越快，最後与原本之气流的流 速相同，这个流体速度增加(速度梯度du/dy≠0)的范围，称为边界层(boundary layer) ，边界层的厚度会随着与平板前缘距离的增加而增加。 2.层流与紊流（laminar flow and turbulent flow ) 黏性流又可分为层流（laminar flow）与紊流(Turbulent flow )。在层流中，其流 动特性为在层中有同方向且流畅的流动。而在紊流的结构中，其流动特性为流体质点在 平均运动之上还有任意的三维运动。 流体之流动为层流或是紊流，必须视雷诺数(Reynolds number)而定： R=ρvx/μ 对薄平板而言，ρ为流体密度，v为自由流(界层外的流动)速度，x为距离平板前缘的 距离，μ为黏滞系数。其中μ/ρ又定义为动黏性ν。层流与紊流转换处之雷诺数称为过 渡雷诺数，以R_T表示，一般而言，R_T大约为10^6数量级 3.分离(separate) 当距离薄平板前缘有一段距离时，边界层内的压力会以顺流方向递增，故流体受到一 与运动方向相反的净压力。最後边界层内流体的动量不足以将元素带往压力更高处，於 是与平板表面相邻的流层将产生分离(separate)，导致物体後方产生一低压区，与流经 的边界层合并称为尾流(wake)。此低压区之压力大小无法由纯理论推导方式求得，必须 借助实验资料。分离发生的位置越後面则此低压区越小，想要延缓分离的发生，可将物 体流线化处理。 4.平板上的层流边界层(boundary laminar)： 1908A.D.由H.Blasius分析一个二维、稳流、无外加压力梯度之流体中薄平板附近的밊 层流，解出以流体连续性和流体切应力所列出的偏微分联立方程组(方成组就不列出了, 只大概说一下解出经过): 此联立方成组又可化简为常微分方程式如下: d^3(f) d^2(f) 2-------+f------- =0 其中的f和η为新设定的函数 dη^3 dη^2 此方程式无法直接求得,须以数值分析法求解(就是代数字画图啦!)解得层流边界层厚度 δ大约为5*(vx/U),v,U,x的定义参照前述.此处层流边界层厚度的定义为当y=δ时 u/U=0.99,u定义亦参照前述,而再边界层内流体的速度分部有一近似函数,将在part2 部分列出 p.s. 至於紊流界层的计算要复杂许多,且尚必须参考实验结果,故不再加以讨论 ------- part2--天翔龙闪的真面目 1.尾流压力的推定 现在来讨论一下在静止流体中运动的薄平板，假设这块平板非常薄，其尾部又十分流 线的相接，则其尾部的低压区将十分狭小，可以把层流边界层流至尾部的平均压力当成 尾流的压力，这样即可仅藉由理论推导来推论薄平板的尾流压力。 (为什麽要这要乱搞而不计算尾流低压区?很简单,因为我没有做实验,所以不知道低压 区的压力.事实上,这个假设方法可能不正确) 原本流体的速度是离平板越远就越快,但是现在是刀在动而不是空气(流体)在动,所 以反过来变成越外面越小.现在我将将的边界层分成许多很薄的细层，每层速度都不一 样，压力也不同。但是进入尾流後，各细层可看成以一种平顺的型态混合，各层的压力 融合为一个平均压，这个平均压就约略是尾流的压力。 ------- 打的好累...... 虽然是报告直接复制过来的,但是一堆方程式编辑器的内容还要重打 今天就先到这里好了 实际的计算部分下次再继续 不过应该有人知道我是怎麽算出来的了吧 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 218.165.6.221 ※ 编辑: caseypie 来自: 218.165.6.221 (07/20 23:45)