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[转载]摩擦阻力和形状阻力(1)

(2014-09-02 10:21:48)
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分类: CFD
参考文献:http://www.freestudy.co.uk/fluid%20mechanics/t3203.pdf
当流体经过某物体时,会产生一个将物体拖向水流方向的力,称为阻力。阻力分为表面摩擦阻力(skin friction drag)和形状阻力(form drag)。
1. 表面摩擦阻力
表面摩擦阻力是由于粘性剪切产生的。当流体流过固体表面时,紧贴着固体表面的一层流体会粘附在表面上,称为No slip condition. 表面以上的流体仍在运动,必然会有剪切产生。贴近墙体的剪切力记为tw。
http://s13/middle/618af195g8cd845fd378c&690

边界层的厚度按如下方法估计:流速达到外层流速u0的99%。
管道中的边界层演变过程如下:
http://s13/middle/618af195g8cd851b12a9c&690
摩擦力等于剪切力乘以侵湿面积。摩擦系数定义为摩擦力/(动压*侵湿面积)
http://s11/middle/618af195g8cd86c05766a&690
Darcy公式中,对于光滑表面,摩擦系数定义为
http://s13/middle/618af195g8cd879b2f69c&690

算例:
http://s15/middle/618af195g747c0cad419e&690




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