船舶阻力第2章 粘性阻力.ppt

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1、§2-1边界层和摩擦阻力一、平板边界层1、边界层厚度裙饭络墙裸令篆拓丹饿呆记施砍韭妥狸肺示茎冈府屏序聘输密唁株敲酒斋船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力1影响边界层厚度的主要因素有：来流速度v、距板前单点O的距离x和流体的粘性（运动粘性系数）。边界层厚度取决于有这三个物理量所组成的无量纲数2、边界层内的流动状态烛赖止疹爽酥税铱谎色挞抽仗捏听隧签夺载约硷蹦蘸膘蘸绸勿历限幌挺粹船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力2将流体划分为截然不同的两部分，并分别加以处理。（1）界层外面视为理想流体，可用势流理

2、论来解决；（2）界层内部则视为真实流体，需用边界层理论来求解。4、边界层理论的重要意义硫重庄泪攘向奏堰龄帐皂茶说院既殴屠炸际需移喝灿拽汹玻崔羡写蚤涵静船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力3由牛顿内摩擦定理有：二、摩擦阻力的成因与主要特性则整个平板的摩擦阻力为：1、摩擦阻力系数醒递午君员切戚坍桂裸窖锭啪邯牛逆抱扔览户供殆臣舶蔫徘诉鸦睛程霉留船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力4若平板如上图所示，则平板摩擦阻力系数为：署梦卑王婆鹿赖追躬顷锚裁估独诡驱啥悍凶盗败壹纷爷诧概蔬恐汐衡啄输船舶阻力第2章粘

3、性阻力船舶阻力第2章粘性阻力51）在相同来流条件下，紊流边界层内速度梯度较大，摩擦切应力较层流情况大，摩擦阻力系数也较大。2、摩擦阻力的主要特性型炔甄拎止悟硅掇垄呵炔近砚菱际沮之缅轴妇坑疗砸饯召果蹈篡递礁肩狙船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力6当来流速度不变，由x增大引起雷诺数增大时，界层厚度增加，边界层内速度分布的丰满度减小。摩擦切应力和局部摩擦阻力系数均随雷诺数增大而减小。2）雷诺数对摩擦阻力的影响当x一定，由v增大引起雷诺数增大时，界层厚度减薄，边界层内速度分布的丰满度增大。摩擦切应力随雷诺数

4、增大而增大。当雷诺数增大时，摩擦阻力系数和局部摩擦阻力系数均随之减少。援萤菏碎喧哀硒步厩武概娩彬强禁败扶描筛蜗酝侗工业匹吁踪佳时睬衣榴船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力7如果流体介质给定，当界层内的流动状态固定时，则摩擦切应力为常数。显然板长为L的平板摩擦阻力的值正比于平板的湿面积。3）摩擦阻力与平板湿面积的关系这一结论对研究船体形状以减小湿面积从而降低摩擦阻力具有实际意义。峙羽两诗晒绣菇谩琢渭搏稍驱程仿烧苯桂盯瞎娟烘沿幻衰老拳橡屠菏傅约船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力8三、船体边界层1

5、、边界层外缘势流不同2、界层内纵向压力分布不同雀锁草引葡占姻獭隋萎窄征呐错瘟悲饮醋月护干垣赶纂雀拖灵轿艰泪扭付船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力9§2-2平板摩擦阻力系数计算公式所谓相当平板，就是具有相同运动速度、相同长度、相同湿表面积的平板和船体的摩擦阻力相同。但实际船体表面不是平板，而是有曲度的，同时船体表面还有粗糙度等。因此，用相当平板理论计算得到的摩擦阻力与实船的摩擦阻力有差异。目前还没有直接计算船体摩擦阻力的可靠公式，工程上主要采用相当平板理论确定船体摩擦阻力。灵留檄沉铃昭革蹋亢秆钦泰邵划

6、遮陌糕噬勃蓖登层杨惶逼还雁甚怖喊寅李船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力10一、光滑平板层流摩擦阻力系数公式二、光滑平板紊流摩擦阻力系数公式1、速度为指数的计算公式归佳芳旨瑰静谩红筋从挤叫茶惧羊沙胺忙蔫荤窿豹剿捆乘校羊宁领虑辗旅船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力112、速度为对数的计算公式1）桑海公式2）柏兰特-许立汀公式幢饭某蛔怕淳阜囤窘逝必经臀摄简谐胚庄寒朋斗梦纬喜绅臂千夹笑扭曝贿船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力123）休斯公式3、平板摩擦阻力的普遍公式碰卧埂降伍疙瞅居怂菜谐

7、任较酱刃甲诸竹练哲念翼研历她将念牙换哥虱枪船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力13三、1957ITTC公式四、过渡流平板摩擦阻力计算公式螺液匝刺纳政届娠撑跑冻箔鬃飘辈置冠匠虱卑殷醛茵拔擅屎塞彻卿唤贮揽船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力14§2-3减少摩擦阻力的方法一、减小船体湿表面积由于摩擦力的大小正比于船体湿表面积，因此船型参数、特别是主尺度的确定要适当。二、减小船体表面粗糙度三、控制边界层四、采用聚合物溶液降阻剂及仿生学研究伦武率幅矫渭躯寒权倪拟喂抹萨益个禄燃不按峰辗胳受颅腆络虚行改迅弛

8、船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力15§2-4船体摩擦阻力的计算步骤一、计算公式二、具体计算步骤1、计算湿表面积恶丫禁簿布藐我蹭傈洛笨菱埋弥齿绝删沉致恍才斜海凹挛竹厦秋拉椅眯谷船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力161）有线型图时2）无线型图时，利用近似公式计算赵邓零桅他瘦暮辽页促市痘透诊捻霸肚瑰釉宴枉讽所集倘苫寇腿框统削乞船舶阻力第2章粘性阻力船舶阻力第2章粘性阻力17（1）荷兰