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轴对称边界层分析

流体动力学 2019-02-19 v2

摘要

使用圆管轴向流动控制方程的积分分析研究轴对称边界层。该分析包含压力梯度的影响,并聚焦于横向曲率对边界层参数如形状因子(HH)和摩擦系数(CfC_f)的影响,其分别定义为H=δ/θH = \delta^*/\thetaCf=τw/(0.5ρUe2)C_f = \tau_w/(0.5\rho U_e^2),其中δ\delta^*为位移厚度,θ\theta为动量厚度,τw\tau_w为壁面剪应力,ρ\rho为密度,UeU_e为边界层外缘的流向速度。获得了将边界层外缘的平均壁面法向速度(VeV_e)和CfC_f与边界层及压力梯度参数关联的关系式。这些解析关系在曲率半径趋于无穷的极限下退化为平面边界层的既有结果。利用这些关系求得CfC_f,其与文献中报道的数据吻合良好。这些解析结果被用于讨论存在压力梯度时轴对称边界层的不同流动 regime(流态)。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.04258,
  title  = {Analysis of axisymmetric boundary layers},
  author = {Praveen Kumar and Krishnan Mahesh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04258},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 3 figures, submitted to Journal of Fluid Mechanics