高二物理競賽流體力學-紊流課件

流體力學——紊流紊流1、流動的黏性效應圓柱繞流問題2：勢流疊加原理平面不可壓縮勢流的速度勢和流函數(shù)均滿足拉普拉斯方程，而拉普拉斯方程是線性齊次方程，所以它的解具有可疊加性。問題1：均勻流與偶極子流是什么？他們的勢函數(shù)和流函數(shù)？柱坐標系下理想流體圓柱繞流速度分布紊流1、流動的黏性效應圓柱繞流在圓柱的柱面上應用伯努利方程紊流1、流動的黏性效應圓柱繞流Re~1Re~15Re~25Re~40Re~60Re>300圓柱繞流流譜、速度分布、壓強分布、邊界層分離和尾流不僅更為復雜，而且與Re有關紊流1、流動的黏性效應管內(nèi)流動理想流體黏性流體Re<2000黏性流體Re>105層流狀態(tài)紊流狀態(tài)紊流流態(tài)與轉捩Re<Rec12、層流與紊流穩(wěn)定層流狀態(tài)Rec1<Re<

Rec2整體穩(wěn)定狀態(tài)有條件穩(wěn)定狀態(tài)Re>Rec2紊流狀態(tài)紊流2、層流與紊流層流穩(wěn)定性慣性力黏性力Re小，黏性力抑制慣性力，擾動收到阻尼衰減Re大，黏性力不足以抑制慣性力，擾動放大，狀態(tài)失穩(wěn)層流穩(wěn)定性理論：研究從層流失穩(wěn)發(fā)展成為紊流的理論，尋求各種條件下，層流對擾動失去抑制能力的Recr。小擾動法紊流2、層流與紊流層流穩(wěn)定性來流的紊流度：紊流2、層流與紊流層流穩(wěn)定性壁面粗糙度：二維粗糙對轉捩的影響紊流2、層流與紊流紊流的特征不規(guī)則性擴散性渦旋的三維性大雷諾數(shù)紊流2、層流與紊流紊流的特征環(huán)境污染問題大氣污染：大氣污染是指由于人類活動和自然過程引起某種物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。環(huán)境污染問題海洋污染：全球共有35個主要海域，有的與大陸相連，有的由

陸地環(huán)繞。在所有海域中，受人類“比較嚴重影響”“嚴重影響”和“非常嚴重影響”的比例加起來是41%。環(huán)境污染問題河流污染：工業(yè)地區(qū)和人口密集城市的河流大多受到不同程度的污染。（1）污染程度隨徑流變化，徑污比（河流的徑流量與污水

量之比）越大（2）污染影響范圍廣，易富集。（3）

自凈能力較強，河流的流速較大，在流動過程中，污

染物質與河流的底質、大氣發(fā)生各種物理、化學和生物的作

用，使得水體得到自凈。影響及臺風暴雨的襲擊，容易發(fā)生海潮倒灌、河水漫灘，，

使工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到損失。環(huán)境污染問題河口污染：入海河口由于流量大，比降小，更受到海洋潮汐的環(huán)境污染問題湖泊污染：

湖泊與河流有著不同的水文條件，湖水流動緩慢、蒸發(fā)量大，有相對穩(wěn)定的水體，且具有調(diào)節(jié)性。（1）