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1、流体力学实验一(2,用户名称:gmm),圆柱体周围的流动,14-2,执行摘要,测量在圆柱体周围流动的理想流体表面上的压力分布,测量旋涡脱落频率,14-3,1理想流体在圆柱体周围流动,流体在壁上滑动,圆柱体表面上的速度| u |=流动是稳定的,没有流动分离,并且上游和下游流动是对称的;压力系数Cp=14 sin2,关于平面对称=90;达朗贝尔之谜:阻力=0。14-4,2.1粘性流体在圆筒周围流动,壁面上的流体没有滑移(圆筒表面上的流速为u=0),导致圆筒壁面附近的壁面摩擦和边界层;当Re为40时,流动不稳定,发生流动分离,并且上游和下游的流动不对称;时间平均
2、压力系数关于平面=90不对称,形成压力阻力;总电阻为0。14-5,2.2阻力曲线,曲线左端属于小雷诺数(斯托克斯流)情况,阻力来自摩擦阻力,阻力系数与雷诺数成反比;当102 Re 2.5105时,阻力曲线变化缓慢,阻力主要来自压力阻力;在Rec2 105中,阻力系数突然从1.2降至0.3,导致“阻力危机”。阻力减小的原因是层流分离变为湍流分离。14-6,2.3,“阻力微机”出现前后两种典型流型:CD 0.3,紊流附面层分离,分离点约130。14-7、2.4压力分布曲线,两条典型实验曲线仅在30范围内与理想流体理论曲线一致;其它区域的压力分布形状取决于流动的雷诺数,亚临界流实验曲线3与理论曲线1
3、的偏差大于超临界流实验曲线2。亚临界流实验曲线3对应于“阻力危机”发生前的层流边界层分离(CD1.2,分离点约78);超临界流的实验曲线2对应于“阻力危机”发生后的湍流边界层分离(CD0.3,分离点约130)。压力分布测量是实验流体力学的基本实验方法,已广泛应用于基础和工程实验研究。检查假设的理论模型是否正确;理解物体周围流动的物理模式;提供强度设计所需的载荷分布数据。14-9,3.2压力分布的表达方法,其中压力转化为无量纲压力系数形式,压力分布用矢量法或坐标曲线法表达,其中静压和来流速度分别为。14-10,3.3阻力系数的定义和计算,其中D为阻力,S为垂直于流动方向的圆柱体投影面积。对于等直径的无限圆柱体,有S1dd,d是圆柱体的直径。气缸单位宽度的压差阻力和阻力系数分别为:14-11、3.4、14-12、3.4。通过数据处理计算来流速度V和实验雷诺数Re。制作气缸表面压力分布的矢量图和Cp曲线;用数值积分法
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