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如何理解流体力学

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发表于 2016-3-23 06:05:27 | 显示全部楼层
Kutta-Joukowski理论仅仅是数学上的一个完美的解释,实际中还需要更深入了解整个流场才能得到正确的结果。正如茹柯夫斯基环量必须把包围机翼的环路做得远离翼面,因为没有考虑气体的粘滞性。
说到边界层的重性,这是现代飞行器设计中的难题。因为,单从机翼边界层的效应看,它相当于改变了机翼的几何形状,这对升力系数及阻力系数的影响都是很大的。
另一方面看,现代飞行器设计,已经发展到了没有机翼的“升力体”,也就是说,真正能计算物体升力的方法只能靠CFD(计算流体力学)。而流行算法离不开可压缩气体的流场分析,即N—S方程加上附面层理论的边界条件。

前辈科学家钱学森就是杰出的流体力学家,它的突出贡献就是在高速流场的附面层理论上。这就是附面层理论发展和发展那个什么离不开的原因了。
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发表于 2016-3-23 06:05:31 | 显示全部楼层
ken128 发表于 2015-12-11 18:22
TH. Von Karman.  "Boundary Layer in Compressible Fluids", Journal of the Aeronautical Sciences, Vo ...


钱学森的文献收藏里冯.卡门的文章"压缩流体的边界层",你拿个题目想说明什么?这不是卡门-钱公式发表的那篇文章.
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发表于 2016-3-23 06:08:09 | 显示全部楼层
cloudunfolded 发表于 2015-12-11 14:29
下面是北航的《空气动力学》,关于卡门——钱公式的内容。请问那里说到了边界层?

边界层就是以前说的 ...


边界层影响升力系数。不只是影响阻力。
...... a fast integral boundary layer method and (for the analysis of given airfoils) an accurate third order panel method (parabolic velocity variation) was added.
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发表于 2016-3-23 06:09:16 | 显示全部楼层
ken128 发表于 2015-12-11 07:39
库塔-茹柯夫斯基理论解释升力有很广泛的意义,因为比较直观,也比较形象,容易被人们所接受。甚至在快速思 ...


库塔-茹柯夫斯基理论是基于流场的研究而建立的。升力理论的研究的涡,环量,环流是同一类东西。根据场的知
识,一个区域里的环量,或者涡可以看成一个,也可以分解成许多个。

实际上求升力并不需要每个点的来计算,有更快的办法。具体可看《流体力学》

升力理论在飞机设计时肯定要用的,举例说,知道机翼上的压强分布很重要,设计机翼强度时要用到。要想得到压强分布,不知道流速是不行的。

边界层只在讲阻力是才用。Profil的软件不可能根据边界层理论来设计。计算机也不可能对对偏微分方程积分。计算机在人们将偏微分方程做成差分方程后,在进行加减乘出的数值运算。具体可看《数值分析》。
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发表于 2016-3-23 06:09:24 | 显示全部楼层
认真的看完了,
但真的不懂,能通俗易懂点不
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发表于 2016-3-23 06:13:20 | 显示全部楼层
简单问题复杂化.画蛇添足而已。
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发表于 2016-3-23 06:13:38 | 显示全部楼层
涡,升力,涡的形状是怎样的,感性认识见视频

http://player.youku.com/player.php/sid/XODQ4ODU3NzU2.html/v.swf
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发表于 2016-3-23 06:18:36 | 显示全部楼层
a621 发表于 2015-12-10 17:09
简单问题复杂化.画蛇添足而已。


倒是想看到更简单的关于升力成因的理论,现实很残酷啊!
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发表于 2016-3-23 06:20:22 | 显示全部楼层
流体力学本来就是力学里的一本天书
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发表于 2016-3-23 06:24:37 | 显示全部楼层
cloudunfolded 发表于 2015-12-11 11:16
库塔-茹柯夫斯基理论是基于流场的研究而建立的。升力理论的研究的涡,环量,环流是同一类东西。根据场的 ...


http://www.mh-aerotools.de/airfoils/methods.htm
关于在设计翼型软件profil中如何考虑了边界层,见链接里的描述。

关于涡与环量是同一类东西不假,但深度有很大不同。一个是微观,一个是宏观。正如旋度与环量一个是微观、一个是宏观一样。涡势从微观上的每一点与整体的环量之间通过比-沙(比奥-沙伐尔)定律连系起来。微观决定宏观更确切。更像是一个是高中生的概念,一个是大学生的概念。而微观的涡能决定场中每一点的压力和速度。

正像你所说的,流场有两部分组成,一个是势场,一个是涡旋场,一个是有源无旋场,一个是有旋无源场,一个是纵场,一个是横场。横场对升力起关键作用,旋度起关键作用,涡流起关键作用。
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