Освоение толщины пограничного слоя Блазиуса: подробное руководство


Вывод: нажмите рассчитать

Освоение толщины пограничного слоя Блазиуса: подробное руководство

Механика жидкостей — это очаровательная область, наполненная сложностями, которые столь же сложны, сколь и увлекательны. Краеугольным камнем в этой области является толщина пограничного слоя Блазиуса, почтенная часть теории пограничного слоя. Это подробное руководство призвано объяснить толщину пограничного слоя Блазиуса, предоставляя вам знания и инструменты для освоения этой фундаментальной концепции.

Что такое толщина пограничного слоя Блазиуса?

Понятие Толщина пограничного слоя Блазиуса берет свое начало в новаторской работе Пауля Рихарда Генриха Блазиуса, немецкого физика, в начале 20 века. Пограничный слой Блазиуса представляет собой классическое решение уравнений пограничного слоя для стационарного несжимаемого течения над плоской пластиной. Эта теоретическая конструкция имеет решающее значение для понимания того, как поток жидкости переходит от ламинарного слоя к турбулентному.

Понимание формулы

Толщина пограничного слоя Блазиуса (δ) может оценить по следующей формуле:

δ = 5,0 / sqrt(Re)

где δ — толщина пограничного слоя в метрах, а Re — число Рейнольдса, безразмерное число, представляющее отношение сил инерции к силам вязкости в потоке жидкости. Число Рейнольдса можно рассчитать по формуле:

Re = (ρ * u * L) / μ

где:

Использование параметров и практические примеры

Чтобы рассчитать толщину пограничного слоя Блазиуса, нам нужно число Рейнольдса, которое, в свою очередь, требуются такие параметры, как плотность жидкости, скорость потока, характерная длина и динамическая вязкость. Давайте рассмотрим пример:

Пример 1: поток воздуха над плоской пластиной

Представьте себе сценарий, в котором воздух с плотностью 1,225 кг/м^3 течет со скоростью 2 м/с над плоской пластиной. плоская пластина длиной 1 метр. Динамическая вязкость воздуха составляет примерно 1,81 × 10^-5 Па·с. Рассчитаем толщину пограничного слоя Блазиуса.