流体力学笔记

目录

  • 1、名词
  • 2、湍流与涡流
  • 3 涡激振动
  • 4 压力面与吸力面
  • 参考:[空气动力学的“他山之石”](https://zhuanlan.zhihu.com/p/412542513)

1、名词

转列:transition
涡脱落:vortex shedding
涡分离:vortex rupture
气动噪声: aerodynamic noise
涡/湍流噪声 vortex noise/turbulent noise
频谱分布特征:spectrum distribution characteristics
能量谱密度:energy spectral density (ESD)
功率谱密度:power spectral density(PSD)

2、湍流与涡流

湍流必然伴随着涡流,涡流不一定是湍流
湍流产生机理:

  1. 流体内部产生奇点(u=0),出现速度梯度,诱发了局部旋涡,导致了湍流的产生,速度梯度越大,越容易产生湍流。
  2. 高雷诺数流体在流过固体表面时,会发生附面层(边界层:边界层过渡到主流区也存在速度梯度)的分离,从而产生漩涡。
  3. 拓展
    “流体不经搓,一搓就产生了涡”。其实“搓”代表外部剪切,根据能量梯度理论,剪切是产生不了湍流漩涡的。搓出来的涡一般都是层流旋涡。只有流体内部奇点诱导的旋涡才是湍流旋涡。但是剪切可以提供奇点产生的条件(加速湍流产生),它不能直接产生湍流旋涡(也就是湍流旋涡的机理不是剪切)。层流旋涡产生后,一般需要对流一段距离,然后在旋涡内部产生奇点,再然后转捩成为湍流旋涡,圆柱绕流尾迹就是一个例子。------浙江理工大学窦华书

3 涡激振动

涡激振动(Vortex-Induced Vibration, VIV)是指流体(如气流或水流)绕过物体时产生的周期性涡流引起的振动现象。

4 压力面与吸力面

压力面是高压区,吸力面是高速低压区或负压区
竖直方向上,上高下低形成下压力,上低下高形成升力,例如,在飞机的翼型上方存在着较快的流动速度,而下方则存在着较慢的流动速度。根据伯努利方程,我们可以得知上方的压力较低,而下方的压力较高。这种压力差会产生一个向上的力,即升力,从而使飞机得以飞行。而对于稳定行驶的汽车,则需要汽车受到下压力,因此,可以将机翼的吸力面置于下侧,压力面置于上侧。
在这里插入图片描述

参考:空气动力学的“他山之石”

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