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边界层的能量厚度

我们在讨论基本的 边界层理论 层流边界层 湍流边界层 在我们最近的文章中,流体力学的主题。

在了解了基本原理之后边界层厚度、位移厚度和动量厚度在这篇文章的帮助下,我们将继续找出能量厚度的基础。

能量厚度

能量厚度的基本定义是垂直于固体边界测量的距离,通过这个距离,边界应该被移动,以补偿由于边界层形成而流动的流体的动能减少。

能量厚度将用符号δ**显示。

让我们考虑流体在板上的流动,如下图所示。让我们假设1-1段距离前缘x。
每秒钟通过厚度为dy的基本条距板y处的流体质量将由下列方程给出。

每秒流动的流体质量= ρubdy

在那里,
u =流体在基条处的速度
B =板的宽度
单质条的面积= bdy
该流体的边界层动能= (1/2)x ( ρubdy ) x u 2
该流体无边界层的动能= (1/2)x ( ρubdy ) x U 2
通过元素条的动能损失= (1/2)x ρubx [U 2 - u 2 x] dy

现在,我们将对上面的方程从0到δ积分,得到动能损失的方程,我们将得到下面的方程,正如这里所提到的。
正如我们所讨论的,能量厚度基本上是垂直于固体边界测量的距离,通过该距离,边界应位移,以补偿由于边界层形成而流动流体动能的减少。

因此,让我们假设我们正在用δ**取代边界,以补偿由于边界层形成而使流动流体的动能减少。

边界位移δ**=(1/2)x引起的动能损失( ρ乌兰巴托 δx U * *) 2

现在我们将两个动能损失方程相等,得到边界层能量厚度的表达式。

进一步,我们将继续开始一个新的主题,即。 流体力学中的阻力和升力 在我们下一篇文章的帮助下,流体力学的主题。

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参考:

流体力学,作者:R.K.Bansal
图片提供:谷歌

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