第六章势流理论
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第六章 势流理论
课堂提问:
为什么上弧旋与下弧旋乒乓球的应对方法不同
本章内容:
1. 势流问题求解的思路 2.库塔----儒可夫斯基条件 3. 势流的迭加法
绕圆柱的无环绕流,绕圆柱的有环绕流 4.布拉休斯公式
5.库塔----儒可夫斯基定理 学习这部分内容的目的有二:
其一,获得解决势流问题的入门知识,即关键问题是求解速度势。求出速度势之后,可按一定的步骤解出速度分布、压力分布,以及流体和固体之间的作用力。
其二,明确两点重要结论:
1)园柱体在理想流体中作等速直线运动时,阻力为零(达朗贝尔疑题);升力也为零。 2)园柱本身转动同时作等速直线运动时,则受到升力作用(麦格鲁斯效应)。 本章重点:
1、 平面势流问题求解的基本思想。 2、 势流迭加法
3、 物面条件,无穷远处条件
4、 绕圆柱有环流,无环流流动的结论,即速度分布,压力分布,压力系数分布,驻点位置,流线图谱,升力,阻力,环流方向等。
5、 四个简单势流的速度势函数,流函数及其流线图谱。 6、 麦马格鲁斯效应的概念
7、 计算任意形状柱体受流体作用力的卜拉修斯定理 8、 附加惯性力,附加质量的概念
本章难点:
1.绕圆柱有环流,无环流流动的结论,即速度分布,压力分布,压力系数分布,驻点位置, 流线图谱,升力,阻力,环流方向等。 2.任意形状柱体受流体作用力的卜拉修斯定理 3.附加惯性力,附加质量的概念 §6-1 几种简单的平面势流
平面流动:平面上任何一点的速度、加速度都平行于所在平面,无垂直于该平面的
分量;与该平面相平行的所有其它平面上的流动情况完全一样。
例如:
1)绕一个无穷长机翼的流动,
2)船舶在水面上的垂直振荡问题,由于船长比宽度及吃水大得多,且船型纵向变化比较缓慢,可以近似认为流体只在垂直于船长方向的平面内流动。如果我们在船长方向将船分割成许多薄片,并且假定绕各薄片的流动互不影响的话,则这一问题就可以按平面问题处理。这一近似方法在船舶流体力学领域内称为切片理论。 一、均匀流
流体质点沿x轴平行的均匀速度Vo,
Vx=Vo, Vy=0
平面流动速度势的全微分为
ddxdyVxdxVydyV0dxxy
积分: φ=Vox (6-4) 流函数的全微分为,
ddxdyVydxVxdyVody xy积分: ψ=Voy