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文檔簡介

第18章層流邊界層

LaminarBoundaryLayersLaminarBoundaryequationscompressibleflowIncompressibleflowComputationalfluiddynamicsolutionClassicalsolutions(self-similarsolution)FlatplateStagnationpointReferencetemperaturemethodFlatePlateFinitedifference層流邊界層可壓流不可壓流計算流體動力學(xué)解經(jīng)典解（自相似解）平板駐點參考溫度法平板有限差分圖18.1第十八章路線圖平板不可壓繞流-布拉休斯解不可壓二維平板邊界層方程

ν=μ/ρ進行坐標變換進行坐標變換應(yīng)用微分鏈規(guī)則對變換式微分

則定義流函數(shù)則已知代入x向邊界層動量方程邊界層相似解：則的解如右圖邊界層相似解定義：x不同，u=u(x,y)不同但u=u(η)是相同的對于自相似解，控制方程簡化為一個或多個常微分方程摩擦應(yīng)力Cf=τw/(1/2ρ∞V

∞)平板邊界層厚度因f‘=0.99，η=5.0，此時u=0.99ue所以邊界層遷移厚度因η>5.0邊界層遷移厚度δ*=0.34δ邊界層動量厚度(不可壓流)θ=0.39δ*邊界層動量厚度和摩擦阻力的關(guān)系平板尾部邊界層動量厚度比較總阻力系數(shù)可得能量方程的其它表達定義h0=h+V2/2,則動量方程乘以u變換

流動變量定義為

x向動量方程和能量方程

邊界條件

f‘=u/ue，g=h0/(h0)e絕熱壁結(jié)果：馬赫數(shù)增加，邊界層變厚，溫度增加冷壁結(jié)果Tw/Taw=0.25,Pr=0.75

邊界層變薄，溫度有峰值、最后變到壁溫數(shù)值計算結(jié)果

計算公式摩擦力邊界層厚度阻力隨速度變化的討論參考溫度法不可壓流參考溫度雷諾比擬可壓駐點邊界層方程柱體數(shù)值結(jié)果打靶法軸對稱體駐點邊界層變換、方程和結(jié)果超音速飛行用鈍體的理由超音速飛行用鈍體-試驗驗證任意形狀物體繞流：有限差分解

變形后的控制方程

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