取d、ρ、ω为基本物理量
?M?ML2T?2?L5T?2?????3ML???M?L5T?25??L??2T?2?????M??1?25???d??M?l???f?,2? 25??d?dd?? 同理
?l??1,????1 L?1,得
?d?2??d??d???或用?定理,解法见下题
10.角速度为Φ的三角堰的溢流流量Q是堰上水头H,堰前流速v0和重力加速度g的函数分别以(a) H,g;(b) H ,v0为基本物理量,写出Q的无因次表达式。 解:(a)?1:Q?H?g?
L:3????
?LT???L??LT?
3?1??2? T:?1??2?
∴??1,??5
22?v0gH?∴?1?QHg5 同理?23
?1?(b) ?1:Q?H?v0?
L:3????
?LT???L??LT??1
Qv0H2 T:?1???
∴??1,??2 ∴?1?
同理?2?Hg2v0,得
?Hg?Q???f1?? vv0H2?0?11.流动的压强降Δp是流速v,密度ρ,线性尺度l,l1,l2重力加速度g,粘滞系数μ,表面张力σ,体积弹性模量E的函数。即: Δp=F(v,ρ,l,l1,l2,g,μ,σ,E)
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取v、ρ、l 作为基本物理量,利用因次分析法,将上述函数写为无因次式。 解:解法同上题
?l1l2gl??P?E??? ?f,,,,,2222??ll?vl?vv?lv?v??12.射流从喷嘴中射入另一均匀流动,按图取x,y 坐标。已知射流轴线轨迹可以用下列形的函数表征: y=f(x,d,θ,α,ρ1,ρ2,v1,v2)
式中d为喷嘴出口直径;v1 , v2 为气流出口流速和外部均匀流速;ρ1,ρ2为气流密度和外部流动介质密度;θ为射流角度;α为紊流系数(无因次量)。试用因次分析:(1)以d , ρ1, v1为基本物理量,将上述函数写为无因次式。(2)从几何相似和惯性力相似出发将上述函数写为无因次式。
解:(1)解法同第10题 ,得:
?vyx?f1(,?,?,2,2) dd?1v1(2)∵是射流 ∴由欧拉准则Eu2?p2?2v2?∴
?p1?1v122?2v2yx ∴?f2(,?,?,2)
dd?1v1??p?v2
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