工程流体力学5.4绕流阻力与阻力系数

二、 不同形状物体的阻力系数
1. 二维钝体
2. 三维钝体
3. 圆球：（1）光滑圆球阻力曲线
Re<<1时
CD 24 Re , FD 3dU
（2）粗糙圆球阻力曲线
4. 钝体绕体阻力特点： (1) 头部形状 (2) 后部形状
(3) 物体长度 (4) 表面粗糙度
5. 流线型体
无限长方柱体
平板垂直 流动方向 无限长圆柱体
• 减小压差阻力： 使用翼型使得后面的“尾涡区”尽可能小。也就 是使边界层的分离点尽可能向后推移 。例如采用 流线性物体就可以达到这样的目的。
四、物体阻力的计算
工程上习惯用无因次的阻力系数 CD 来代替阻力 FD
物体的 总阻力,N
FD
CD
1 2ຫໍສະໝຸດ Baidu
V2 A
无量纲的 阻力系数
CD

1 2
FD
V2 A
无限长圆柱体 有限长圆柱体
椭圆形柱体 流线型柱体
图5-7 几种形状物体的阻力系数
三、物体阻力的减小办法
• 减小摩擦阻力： 可以使层流边界层尽可能的长，即层紊流转变点 尽可能向后推移，计算合理的最小压力点的位置。 在航空工业上采用一种“层流型”的翼型 ，便是 将最小压力点向后移动来减阻，并要求翼型表面 的光滑程度。
第四节 绕流阻力和阻力数
一、 摩擦阻力与压差阻力
1. 摩擦阻力 1) 阻力系数强烈地依赖于雷诺数； 2) 对相同雷诺数，层流态的阻力明显低于湍流态； 3) 对湍流边界层，光滑壁面的阻力最小，粗糙度增加使阻力系
数增大； 4) 摩擦阻力与壁面面积成正比。 2. 压差阻力
物体形状→后部逆压梯度→压强分布→压强合力 用实验方法确定形状阻力→阻力曲线