邊界層流場計算分析與分離條件研究.pdf

1、流體中運動的各種裝置都受著阻力的影響，該阻力的作用主要來自于邊界層。隨著科技的發(fā)展，對深水中運動的裝置的性能要求日益提高，相應的設計要求也日漸提高，進一步研究流體的動力特性便越來越重要。邊界層理論以在流體中運動物體的表面附近的流體為研究對象，將流體力學和計算力學有機地結合起來以處理相應的問題。它主要解決物體所受摩擦力，分離點位置以及其他相關的流體動力學參數(shù)預報問題。 本文以曲面物體邊界層流場為研究對象，首先通過對經典計算方法進行

2、了分析，進而引入了一種新的計算方法。并通過對兩者的計算結果進行比較，提出了頭部流場的計算方案，使該位置的邊界層流場計算得到改善。接著在第四章，通過試驗觀察，對經典的邊界層理論關于邊界層分離問題的解釋提出質疑，并對邊界層流體微團的受力情況進行分析，建立了新的邊界層分離條件的數(shù)學模型。該數(shù)學模型能很好的解釋許多經典理論無法解釋的分離現(xiàn)象，并通過數(shù)值試驗對該數(shù)學模型進行了驗證。 論文首先介紹了選題的背景依據和研究對象，概述了國內外關于

3、邊界層理論的研究歷史和現(xiàn)狀，并簡要介紹了論文的方法。在第一章中，主要闡述了邊界層理論的基本原理?；炯僭O以及研究方法。包括邊界層原理，邊界層方程的推導。第二章主要介紹了常用的邊界層計算方法，分為一維情形，二維和三維情形。并分別介紹了在這幾種情形下，邊界層方程的不同形式。第三章中，則是通過經典方法和筆者提出的新的方法分別對邊界層流場進行計算，并將結果進行了比較分析。在第四章中，通過對邊界層中流體微團的受力分析，建立了邊界層流場分離條件的數(shù)