【流体力学】从无量纲化的NS方程看几个准则数:施特劳哈尔数、雷诺数、弗劳德数
之前沒怎么關(guān)注,今天偶然翻閱Ferziger的書發(fā)現(xiàn)幾個(gè)準(zhǔn)則數(shù)的意義可以從NS方程上找到:
來自Ferziger的計(jì)算流體力學(xué)教材、
首先把幾個(gè)物理量無量綱化,如下:
帶入到NS方程中(這里給張量式)
然后整理歸納,得到無量綱化的NS方程,如下
(其中g(shù)amma是重力加速度)
其中幾個(gè)準(zhǔn)則數(shù)為
St是施特勞哈爾數(shù)Strouhal,表征流動(dòng)非定常性
Re是雷諾數(shù)Reynolds,表征粘性
Fr是弗勞德數(shù)Froude,表示慣性力和重力量級(jí)的比
從NS方程上來看
St在是非定常項(xiàng)的系數(shù),因此當(dāng)St很小的時(shí)候,可以忽略非定常性
Re的倒數(shù)是粘性項(xiàng)的系數(shù),因此當(dāng)Re很大的時(shí)候,可以忽略粘性,即無粘流動(dòng),簡化為歐拉方程,采用勢(shì)流方法求解(OpenFOAM里為potentialFoam)
Fr的倒數(shù)的平方是重力項(xiàng)的系數(shù),因此當(dāng)Fr很大的時(shí)候,可以忽略重力
以上是從系數(shù)很小,以至于忽略的方向上來對(duì)NS方程進(jìn)行簡化的,
下面還可以從系數(shù)很大,以至于占據(jù)了主導(dǎo),而忽略了其他項(xiàng)來進(jìn)行簡化:
若Re很小,以至于粘性項(xiàng)占據(jù)主導(dǎo),則簡化為蠕動(dòng)流,或斯托克斯流。此時(shí)只關(guān)注壓力項(xiàng)和粘性項(xiàng),其他項(xiàng)都忽略。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的【流体力学】从无量纲化的NS方程看几个准则数:施特劳哈尔数、雷诺数、弗劳德数的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: [转]命令行在IIS添加虚拟目录
- 下一篇: Ps钢笔操作技巧