流体力学：第八章 理想不可压缩流体平面流动.ppt

83 势流的叠加原理 Superposition Principle 引言 81 无旋流动和有旋流动Irrotational&Rotational Flows 82 平面势流 2D Potential Flows 第八章 理想不可压缩流体平面流动84 平行流绕圆柱体无环流流动 Flow Past a Cylinder85 平行流绕圆柱体有环流流动 Flow Past a Cylinder with Circulation引言 平面势流理论在流体力学中占有非常重要的地位Why? Example 本章将简要地介绍平面势流的基本理论，分析绕流不同形状的物体势流长的压力分布，以及流体对被绕流物体的作用力 81 无旋流动和有旋流动一、无旋流动（有势流动）Two examples涡线二、有旋流动circulationn : unit outward normal vector to the area dA;For single-connected region: = 0 n = 0 1.设设不可压缩压缩 流体的速度场为场为 若运动为无旋的，求a、b、c、d必须满足的条件例题2. 给给定流场为场为 ：试试用斯托克斯定理求证围绕证围绕 原点的任意形状封闭闭曲线环线环 量相等。

82 平面势流一、势函数和流函数potential function and stream function1、势函数理论流体力学的四等价无旋速度环量与路径无关有势封闭曲线环量为02、流函数3、流函数、势函数的关系 等势线和流线在平面上构成正交网格，称为流网二、简单流动的分析 Elementary Flows1、均匀直线流动（平行等速流）Uniform FlowThis flow is irrotational!流线方程为：vuvrPoint source and sinkr = 0 is a singular point3、纯环流运动 Circulating FlowWhy ? Single-connected regionStokes Theorem83 势流的叠加原理* Only for the velocity field, NOT pressure field !二、偶极流 Doublet84 平行流绕圆柱体无环流流动一、理想流体绕无限长圆柱体无环流的分析Uniform FlowDoubletSleep velocityStagnation PointsMax velocitySymmetrical with respect to both x-axis and y-axis二、作用在圆柱体上的总压力F = 0 : dAlemberts Paradox85 平行流绕圆柱体有环流流动一、理想流体绕无限长圆柱体无环流的分析径向和切向速度：No symmetry about y-axis anymore!二、作用在圆柱体上的总压力Kutta-Joukowski Theorem:F = U 。