工程流体力学第三版B.ppt

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流体力学理论的检验依赖于流体力学试验;
流体力学的模型实验:工程实际需要的流体力学试验一般很难在实物上进行。
飞机风洞试验
汽车风洞试验
水利大坝试验
轮船水洞试验
怎么做模型试验?
?
,并进行推广应用?
相似原理
第一节流动的力学相似
一个流动某点的运动参数由另一个流动相应点的同名参数乘以对应点均相同的因子得到,称两流动相似。
一、流动相似的概念
具体的说两流动相似应满足几何相似、运动相似和动力相似三个条件。
原型
模型
A
B
A’
B’

几何相似是指模型与原型的全部对应线性长度成比例,且对应的特征角度相等。
长度比例系数:
面积比例系数:
体积比例系数:
(时间相似)
运动相似是指:模型与原型的流场中所有对应点上对应时刻的流速方向相同,且对应流速的大小的比例相等,即它们速度场相似。
原型
模型
时间比例系数:
加速度比例系数:
速度比例系数:
由上述比例系数可推出:

动力相似是指模型与原型的流场所有对应点上作用在流体微团上的各种力彼此方向相同,且它们大小的比例相等,即它们的动力场相似。
力比例系数:
也可写成:
综上所述:
在做模型试验时,要想使两个流动相似必须在几何相似、运动相似和动力相似三个方面都得到满足。
实际应用中,并不能用定义来检验流动是否相似,因为通常原型的流动是未知的。
相似准则
第二节动力相似准则
什么是相似准则?
两个矩形要相似必满足:
相似准则数
流体的运动必须符合牛顿第二律,对模型和原型流场中的流体微团应用牛顿第二定律,并根据动力相似,各种力大小的比例相等,可得:
或
动力相似准则的推导