当前课程知识点：工程流体力学 > 第六章 量纲分析和相似原理 > 6.2 流动相似与相似准则 > 6.2.1 流动相似与相似准则视频
大家好
这节课我们来一起学习一下
流动相似与相似准则
我们把遵循同一物理方程的
物理现象
称为同类现象
把其中相应物理量成比例的
一组现象
称为相似现象
流体力学中
要保证两个流场相似
必须保证以下四个方面
第一
几何相似
即所对应的尺度成比例
第二
时间相似
即所对应的时间间隔成比例
第三
运动相似
即所对应点上的速度方向一致
大小成比例
第四
动力相似
即所对应点上的对应力方向一致
大小成比例
那么如何量化这些相似呢
那么需要确定
相应的准则数相等
那么下边我们学习一下
相似准则数
以翼型绕流为例
那么它几何相似准则数呢
是以b为特征长度
那么它运动相似准则数呢
是以速度为特征速度
那么动力相似准则数呢
以惯性力为特征力
那么当F为粘性力的时候
F※为黏性流动
动力相似准则数
那么当F为重力的时候呢
那么这个F※为重力流动
动力相似准则数
那么这个相似准则数的确定
比较难的
主要是动力相似准则数的确定
那么动力相似准则数的确定方法
有三个
那么第一个
就是量纲分析法
这个之前我们已经讲过了
那么量纲分析法的优点
是适用于未知物理方程的流动
那么缺点呢
选准这个物理量较难
物理量意义不明确
那么第二个方法
是方程分析法
那么方程分析法
它的优点是
导出相似准则数
物理意义明确
无量纲方程
既适用于模型
也适用于原型
缺点呢
是不能用于未知物理方程的流动
那么第三个方法呢
是物理法则分析法
那么它的优点呢
是导出相似准则数的物理意义
明确
适用于未知物理方程的流动
那么缺点呢
当无法判定
控制流动的物理定律的时候
是不能使用的
那么三种方法中
最常用的
就是量纲分析法
那么这个我们在之前的课程中
已经讲过
下边我们介绍一些
常用的相似准则数
第一个
是雷诺数
那么雷诺数的物理意义
表示的是粘性力与惯性力之比
那么它是描述粘性流体运动的
最重要的无量纲参数之一
第二个
弗劳德数
弗劳德数的物理意义是
重力与惯性力之比
弗劳德数是描述具有自由液面的
液体流动时
最重要的无量纲参数
那么像水面上船舶的运动
还有明渠中的这个水流
我们都可以根据弗劳德数来判断
那么第三个
欧拉数
欧拉数的物理意义是表示
压力或者是压差力
与惯性力之比
欧拉数呢
通常我们也称为压强系数
那么当在液体流动中
局部压强低于当地蒸汽压强时
欧拉数又称为空泡数
或空蚀系数
四
斯特哈尔数
那么斯特哈尔数的物理意义
是不定常惯性力
与粘性力之比
通常用来描述粘性流体的
脉动流动特征
那么除了斯特哈尔数之外
还有一个无量纲参数
沃莫斯利数也可以用来描述
粘性流体
脉动的流动特征
那么这次课就到这里
谢谢大家
-1.1 绪论
--1.1.2 绪论作业
-2.1 流体的定义及连续介质模型
--2.1.2 流体的定义及连续介质模型作业
-2.2 牛顿粘性定律
--2.2.2 牛顿粘性定律作业
-3.1 描述流体运动的方法
--3.1.2 描述流体运动的方法作业
-3.2 流体运动的几何描述
--3.2.2 流体运动的几何描述作业
-4.1 连续性方程
--4.1.2 连续性方程作业
-4.2 Navier-Stokes方程
--4.2.2 Navier-Stokes方程作业
-5.1 Bernouli方程
--5.1.2 Bernouli方程作业
-6.1 量纲分析和π定理
--6.1.2 量纲分析和π定理作业
-6.2 流动相似与相似准则
--6.2.2 流动相似与相似准则作业
-7.1 流体的平衡
--7.1.2 流体的平衡作业
-7.2 压力体
--7.2.2 压力体作业
-8.1 圆管层流流动
--8.1.2 圆管层流流动作业
-8.2 内流流动损失
--8.2.2 内流流动损失作业
-9.1 边界层
--9.1.2 边界层作业
-10.1 可压缩流体等熵流动
--10.1.2 可压缩流体等熵流动作业
