03第3章不可压缩无黏流动

《03第3章不可压缩无黏流动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章不可压缩理想/无黏/无旋/有势流动空气动力学授课教师：陈浮哈尔滨工业大学能源科学与工程学院推进理论与技术研究所4学时1教材：空气与气体动力学引论李凤蔚1.第三章p64~87。2拉普拉斯方程二维不可压缩有势流动流函数满足拉普拉斯方程不可压缩有势流动势函数满足拉普拉斯方程有势流动连续方程不同坐标系表达形式哈密顿算子在圆柱坐标系下形式3边界条件流场边界条件满足同一控制方程不同气动外形的流场解远场边界条件无穷远处未受扰动均匀流动固壁边界条件不可渗透壁面有黏流动无滑移条件无黏流动有滑移条件翼型

2、外廓线即流线势函数流函数等流函数线即流线流动的叠加线性拉普拉斯方程及其解满足叠加原理形式复杂的无旋不可压缩流动分解为一系列的简单不可压缩流动4几种简单的平面势流及其叠加均匀平行流舍去积分常数势流与x轴平行均匀流与y轴平行均匀流点源/汇流体从一点径向均匀的向外流出流体径向均匀的流向一点源/汇强度点汇点源5点涡涡管半径r0时蜕化为涡丝垂直于无限长直涡丝的各平行平面中的流动称点涡偶极子强度为q的源位于点(,0)强度为q的汇位于点(,0)流动级数展开级数展开6均匀流与源的叠加驻点坐标源点D

3、位于坐标原点B点：均匀流V0与源强q决定曲线ABC内：受约束点源流动外：直匀流绕流流动通过驻点流线不可穿越界面近似直匀流中有ABC实体流动半无限/不封闭体压强系数物面处压强系数求解物面处流线方程即ABC曲线物面处V表达式带入公式（略去）驻点处Cpmax=1Vp即CpV=VCp=0xCp0V增加至VmaxCpmin7流体对圆柱体的无环量绕流直匀流与轴向逆流偶极子驻点坐标零流线圆心(0,0)半径r0直匀流中绕实体圆柱流动物面速度表面压强系数达朗贝尔佯谬前驻点B后驻点A上半圆柱下半圆

4、柱顺压梯度逆压梯度势函数存在=0即=0忽略黏性任意封闭性状物体阻力为零阻力=0升力=0对称流动8流体对圆柱体的有环量绕流无环量圆柱绕流+旋涡驻点坐标III、IV象限双驻点y轴负向重合单驻点离开柱面4点为有意义驻点0=0驻点位于x轴无黏不可压缩直匀流绕流圆柱体0驻点向圆柱下表面移动驻点重合于y轴驻点沿y轴远离柱面上半圆柱v下半圆柱v9物面速度上半圆柱v下半圆柱v表面压强系数作用于圆柱上的合力库塔-儒可夫斯基升力公式阻力=0升力0上下不对称绕流流动马格努斯效应沿来流方向逆环

5、量方向旋转900方向10