版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、分析研究模型和實物間的相似關(guān)系的基本原理稱為相似 理論。實物又稱為原型,原型參數(shù)加腳碼n表示。模型 參數(shù)加腳碼m表示。 第二節(jié) 相似原理 similarity theory 動力學(xué)相似原理包括:幾何相似,運動相似,動力相似。 1.幾何相似 指兩個流動對應(yīng)的線段成比例,對應(yīng)角度相等,對應(yīng)的邊 界性質(zhì)(指固體邊界的粗糙度或者自由液面)相同。 線性長度比尺為: m n l l l 面積比尺為: 2 2 2 l m n A l l 體積比尺為: 3 3 3 l m n V l l 2.運動相似 指兩個流動對應(yīng)點處的同名運動學(xué)量成比例。這里 主要是指速度矢量和加速度矢量相似。 時間比尺為: m n t
2、t t 速度比尺為: t l m m n n m n v t l t l v v 加速度比尺為: 2 2 2 t l m m n n m n a t l t l a a 3.動力相似 指兩個流動對應(yīng)點上的同名動力學(xué)量成比例。主要是指 作用在流體上的力,包括重力、粘性力、壓力等相似。 力的比尺為: 22 2 3 vl t l l mmm nnn mm nn m n F aV aV am am F F 222222 22 mmm m nnn n mmm nnn m n vl F vl F vl vl F F 22 = F Ne l v 合外力 慣性力 nm NeNe Ne vl F 22 牛頓數(shù)中
3、的力指流動所受外力的總和,其中 可能包括重力、摩擦力、壓力、表面張力等。 完全的動力相似很難實現(xiàn)。因此在進行模型實驗時,常只 考慮某些起主要作用的力(多數(shù)情況只選一種力),做到 近似的(或局部的)動力相似。 常用的部分動力相似準則:重力相似準則,粘性力相似準 則,壓力相似準則。 動力相似的判斷依據(jù)為牛頓數(shù)相等,這就是牛頓一般相似 原理,也稱為牛頓相似準則。 二、牛頓一般相似原理 (1).重力相似準則 當作用在流體上的合外力中重力起主導(dǎo)作用時, VgmgF G 3 gLgVF G 3 glF G 2222 mmm m nnn n vl F vl F 2222 mmm Gm nnn Gn vl F
4、 vl F 22 3 22 3 mmm mmm nnn nnn vl gl vl gl 三、相似準則 mm m nn n glgl 22 )( , 2 gl v Fr gl v Fr富勞德數(shù) 應(yīng)用于:具有自由表面的液流中,如船舶或水上飛機外殼 產(chǎn)生的表面波。重力和慣性力是主要考慮的力。 22 3 22 3 mmm mmm nnn nnn vl gl vl gl 重力相似準數(shù)就是富勞德數(shù),重力相似準則就是原型與模 型的富勞德數(shù)相等。富勞德數(shù)是慣性力與重力的比值。 (2).粘性力相似準則 當作用在流體上的合外力中粘性力起主導(dǎo)作用時, dy du AF 2 Lv L v L dy du AF lvF
5、 2222 mmm m nnn n vl F vl F 2222 mmm m nnn n vl F vl F 2222 mmm mmm nnn nnn vl vl vl vl 2222 mmm mmm nnn nnn vl vl vl vl mm m nn n vlvl lv Re雷諾數(shù) v l特征長度; 特征速度; 運動粘性系數(shù)。 應(yīng)用于:完全封閉的流動(如管道中)或是在流動中物體 完全淹沒(如潛水艇)、繞流。不計自由表面。粘性力和 慣性力是要考慮的主要的力。 粘性力相似準數(shù)就是雷諾數(shù), 粘性力相似準則就是原型與 模型的雷諾數(shù)相等。雷諾數(shù) 是慣性力與粘性力的比值。 lv Re Du Re u
6、在流體內(nèi)或者小尺寸的流管中,若粘性力占主 要地位,同時伴有一個相對小的流速和較大的運 動粘度 ,那么這種情況下流體在做有秩序的平行 層狀運動,層間流體沒有任何混合層流; u當尺寸較大、流速較快、慣性力占主導(dǎo)地位、 同時運動粘度較小時,流動呈現(xiàn)無序、脈動狀態(tài), 表現(xiàn)為相鄰層間的不規(guī)則的劇烈的摻混湍流。 (3).壓力相似準則 當作用在流體上的合外力中壓力起主導(dǎo)作用時 pAFP 2 plFP 2222 mmm m nnn n vl F vl F 2222 mmm Pm nnn Pn vl F vl F 22 2 22 2 mmm mm nnn nn vl lp vl lp 2 pLpAFP 22 m
7、m m nn n v p v p 2 v p Eu 歐拉數(shù) 應(yīng)用于:淹沒在流體中的物體表面上的壓力或壓強分布時, 壓力和慣性力是主要考慮的力。 22 2 22 2 mmm mm nnn nn vl lp vl lp 兩個相似準數(shù)在同一個物理現(xiàn)象中,常不能同時滿足相似 關(guān)系。 壓力相似準數(shù)就是歐拉數(shù),壓力相似準則就是原型與模型 的歐拉數(shù)相等。歐拉數(shù)是壓力與慣性力的比值。 第三節(jié) 模型實驗 模型設(shè)計的概念實驗方案的設(shè)計 原型與模型間各種比例尺的選擇問題,即所謂模型律問 題; 選擇對應(yīng)的相似準則。 當重力為主時,選用富勞德數(shù);當重力為主時,選用富勞德數(shù); 當粘性力為主時,選用雷諾數(shù);當粘性力為主時,
8、選用雷諾數(shù); 當壓力為主時,選用歐拉數(shù)。當壓力為主時,選用歐拉數(shù)。 利用內(nèi)徑50mm的管子通過 水流來模擬內(nèi)徑500mm 管子內(nèi)的標準空氣流。若氣流速度為2m/s,空氣運 動粘度為0.15cm2/s。為保持動力相似,則模型管中 的水流速度應(yīng)為多少? 思路:1.判斷用哪個準數(shù)? 2.代入準數(shù)公式內(nèi)計算。 解:用雷諾數(shù) lv Re m mm n nn mn vlvl ReRe smvscm scmmmlmml nm nmn /2,/01. 0 ,/15. 0,50,500 2 2 ? m v smvm/ 3 1 1 【例】 水上坦克模型,幾何尺寸縮小5倍。欲使模型運動速度與 原型在水上航速10km/h相似,則模型航速應(yīng)為多少? 【例5-5】 ) mm m nn n mn lg v lg v FrFr hkmvgg l l hkmv mmn m n n /47. 4, 5,/10 作業(yè) 已知流體在圓管中流動時的壓差p與管道長
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024-2025學(xué)年高中英語Unit1SchoollifeSectionⅦGuidedWriting教師用書教案牛津譯林版必修1
- 2024-2025學(xué)年高中歷史課時分層作業(yè)一1.1統(tǒng)一中國的第一個皇帝秦始皇含解析新人教版選修4
- 2025年度虛擬現(xiàn)實VR教育內(nèi)容開發(fā)與運營合同3篇
- 旅游地產(chǎn)尾盤銷售代理合同(2025版)9篇
- 2025年土地租賃合同終止及合同解除條件協(xié)議
- 2025臨時土地出租及設(shè)施建設(shè)合作協(xié)議3篇
- 2025年度大型企業(yè)人力資源成本控制與預(yù)算合同3篇
- 2024食品行業(yè)供應(yīng)鏈管理服務(wù)合作協(xié)議3篇
- 2024石油化工公司化工產(chǎn)品供應(yīng)承包合同
- 2025年度知識產(chǎn)權(quán)保護委托維權(quán)服務(wù)協(xié)議3篇
- 中國華能集團公司風力發(fā)電場運行導(dǎo)則(馬晉輝20231.1.13)
- 中考語文非連續(xù)性文本閱讀10篇專項練習(xí)及答案
- 2022-2023學(xué)年度六年級數(shù)學(xué)(上冊)寒假作業(yè)【每日一練】
- 法人不承擔責任協(xié)議書(3篇)
- 電工工具報價單
- 反歧視程序文件
- 油氣藏類型、典型的相圖特征和識別實例
- 流體靜力學(xué)課件
- 顧客忠誠度論文
- 實驗室安全檢查自查表
- 證券公司績效考核管理辦法
評論
0/150
提交評論