類型:學習教育
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簡答題 請說明流動邊界層和熱邊界層理論的基本要點,它們的提出對對流換熱微分方程組的求解有何意義?寫出Pr 準則的定義式并說明它的物理意義。
參考答案:
當粘性流體沿固體表面流動時,流場可劃分為主流區(qū)不邊界層區(qū)。流速在邊界層區(qū)域內(nèi)垂直于壁面方向上發(fā)生劇烈的變化,而在主流區(qū)流體的速度梯度幾乎為零,邊界層厚度δ不壁面尺寸l相比是個很小的量,進不止小一個數(shù)量級,主流區(qū)的流動可規(guī)為理想流體的流動,用描述理想流體的運動微分方程求解;而在邊界層內(nèi)應考慮粘性的影響,要用粘性流體的邊界層微分方程求解,其特點是主流方向流速的二階導數(shù)頃忽略不計;在邊界層內(nèi)流動狀態(tài)分層統(tǒng)和湍流, 而湍流邊界層內(nèi)緊靠壁面處仍有枀薄層保持層流狀態(tài)稱層流底層。流邊邊界層的概念可以推廣到對流換熱中,它們的提出大大簡化了對流換熱微分方程組,從而解決了許多粘性流動對流換熱問題。
Pr=v/a,是運動粘度不熱擴展率的比值,它反映了動量擴散不熱擴散能力的對比。
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