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矩形板放在一定速度的气流中矩形板与气流风向(x方向)呈一定角度

发布时间:2019-08-01 13:15 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部当然受力,按照初高中物理基础,平板收到沿着气流来流方向的力,根据力的分解原理,此力和分解成垂直平板方向的力和沿着平板方向下游的力。第一个力用于改变风的流动方向,第二个力使得风沿着平板的流动减速(摩擦力)。如果考虑平板绝对光滑,风速不变的话,平板给出的力只用于改变风的流动方向。即力的方向为沿着平板的法向。

  如果依照流体力学来分析,要看平板是有限平板还是无限大平板。首先如果是无限大平板,问题相对简单,风的流动过程和上述一致(即所有空气(feng)都沿着平板向下流动),此时如果不忽略流动边界层的阻力,平板受到法向的推力和沿着平板向下的流动阻力,二者合力方向应该是沿着水平右上(或右下,看边界层阻力的大小情况而定)。

  如果是有限大的平板,则问题变为扰流问题,部分流体会沿着平板向下流动,另外部分则沿着平板向上流动,沿着流线流体内部满足伯努利方程(考虑是理想流体的话),向上流动的部分流体发生减速,向下的部分加速,从而在平板上部形成高压区域。如果是粘性流体的话,则需要求解N-S方程(没有解析解,只有数值解),其扰流问题需要计算机求解。追问如果知道气流速度v,气体密度rou,以及矩形板的面积A,侧面积B,和夹角α,忽略摩擦,但考虑板厚h。请问矩形板所受x和y方向的力Fx,Fy如何计算。谢谢追答

  考虑平板厚度需要平板扰流的经验公式,或者通过数值模拟计算。个人认为粗略估算来讲就默认所有流体沿着平板向下流动改变方向,速度大小不变(无阻力),分别建立水平和竖直方向上的动量方程如图

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