大學(xué)流體力學(xué)

1、大連海洋大學(xué)船舶09-1班流體力學(xué)專用答案哈工程張亮李云波9-1設(shè)長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為b的平板，其邊界層中層流流動(dòng)速度為uyu0。試求邊界層的厚度（x）及平板摩擦阻力系數(shù)Cf解0-(1&-)dyu°0(1y、y而_)_dy1213y-y2I0-3I2|06因?yàn)閁o即一62，yyo(一)dy因o衛(wèi)|也0y|y0又因久日dxu1du012-d6dxu06dxu°d212dx12u。xu°u0u00-12xiju0u。x八1,x,1Cf廠丁|°0dx廠二u°x-u022T°uu0x1.155Rex-dxx12u022u0,u°1X

2、1x|01xdx9-2一平板長(zhǎng)為5m,寬為，以速度1m/s在水中運(yùn)動(dòng)。的摩擦阻力。試分別按平板縱向和橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)算平板解：設(shè)水為15海水，其運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)和密度分別為62110ms5只判別邊界層的流動(dòng)狀態(tài)取Recr=51051.1883106Recr5100.594mu1)則沿寬度方向?yàn)閷恿鬟吔鐚?，采用層流公?9.4.17)1.46648.662.251031.461.461.46Cf.RebuB10.52.1.188310得雙側(cè)摩擦阻力_12_3_2_DfCfus2.25100.51025.911(50.52)5.77(N)22)沿長(zhǎng)度方向上為混合邊界層；平板尾緣處雷諾數(shù)為RecuLCf15

3、664.027101.1883100.074170033一7/53.5031034.04103(Rel)1/5ReL3.099103DfCf1u2s3.0991030.51025.9112(50.52)7.948(N)29-3長(zhǎng)10m的平板，水的流速為，試決定平板邊界層的流動(dòng)狀態(tài)。如為混合邊界，則轉(zhuǎn)變點(diǎn)在什么地方？設(shè)Xcr/L5%時(shí)，稱為湍流邊界層。是分別決定這一平板為層流邊界層和湍5流邊界層時(shí)，水的流速應(yīng)為多少？設(shè)臨界Recr5101188106解：xcrRecr510511.188(m)u0.5則平板為混合邊界層流動(dòng)Xcr/L5%Xcr5%L5%100.5(m)當(dāng)u1.188m/s時(shí)，平板

4、流動(dòng)為湍流層流時(shí)：Xcr10m51.188106uR&5105-0.0594(m/s)Xcr109-4平板置于流速為的空氣中，試分別計(jì)算在前緣，處的邊界層厚度15攝氏度空氣的密3525度及運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù)分別為1.226kg/m,1.4510m,s取Re”510。取Recr5105,由cr51.45105xcrRecr510一u7.2可知在0.3m,0.6m處為層流，用層流邊界解：首先判別流動(dòng)狀態(tài)1.007(m)層公式。由(9.4.14)0.35,4T5.48_5_1.45100.34.25100.67.23(m)1.22.41.451050.65.48.7.21.2m,2.4m時(shí)用湍流邊

5、界層公式:0.37x31/5Rex0.37x3175"Rex9-5平板長(zhǎng)為10m,10.01145m/s解：先判定流態(tài)。6.02103(m)0.371.2>c0.031(m)(7.21.2)1/51.451050.372.40.049(m)7.22.41/5()1.4510寬為2m,設(shè)水流沿平板外表并垂直板的長(zhǎng)度，流速分別為:1.6m/s(3)6m/s試計(jì)算平板的摩擦阻力(設(shè)VcrRe。g5則Vvcr為混合邊界層,u0.1145m/s時(shí)，105水為15海水，密度為1025.91kg/m3,1.18831060.297(m/s)1.1883106m2s1)(1)2vVer為層流邊

6、界層cr流動(dòng)為層流，用層流公式(9.4.17)Cf1.461.461.46'一ReBuB0.01050.01145261.188310Df(2)v1Cf-21.6m/s,流動(dòng)為混合邊界層,2_2.u2s0.01050.51025.910.011452(1022)則平板尾緣處雷諾數(shù)為0.028(N)ReLuLCf1.6262.6931.1883100.07417003.82910106Df(ReL)1/5ReL36.311043.198103_1232Cfus3.198100.51025.910.01145(10222)167.98(N)6m/s60.29720.20.29760.049

7、55%可認(rèn)為湍流流動(dòng)采用湍流公式(9.4.29)Cf0.0740.074R；/56*21/52.941031.1883*1041232DfCt.?vS2.94100.51025.916(1022)2171.6N9-6標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的空氣從兩平行平板構(gòu)成的底邊通過(guò)，在在入口處速度均勻分布，其值為u0=25m/s,今假定從每個(gè)平板的前緣起湍流邊界層向下逐漸發(fā)展，邊界層內(nèi)速度剖面和厚度課近似表示為座)1/71/5_0.38R,ReX1/2u0xU為中心線上的速度，為x的函數(shù)，設(shè)兩板相距和0.3m板寬B試求從入口至下游5m處的壓力降，其中1.32105m2/s由公式(9.4.23)2V1/40.0225u2()U0.38ReX/52V1/40.0225u2()U0.38R50.0286U2ReX/5因F2BX0dxhBPP八X,20°dXcX,20°