自由湍流的后期运动

具有剪应力的自由湍流到下游相当远的地点由于能量的逐渐耗损将衰变成为类似均匀各向同性湍流的后期运动。如同处理后一种流动问题一样,我们现在根据湍流是由涡旋所组成的概念来求自由湍流的后期运动解。求涡旋运动解的动力学的基础是湍流速度涨落方程。在后期湍流场中湍流Reynolds数比较小,故方程中的非线性项可以略去。再考虑到组成湍流的涡旋尺寸比较小,在每个涡旋范围内平均湍流速度和它的坐标梯度可以近似地认为和坐标的改变无关。我们求线性化了之后的湍流速度涨落方程如下的近似解:涨落速度的一部分代表均匀各向同性湍流的后期运动:另一部分是和平均流速的坐标梯度成正比,后一部分要比前一部分为小。从这样的近似解得出的Reynolds剪应力是和平均流速的坐标梯度成正此。当作这一般解的特例我们求一个二元尾流的后期运动。在产生尾流的物体的后面还置放一个平面与尾流对称平面成垂直的栅格。这个栅格在它的下游可产生一个迭加在物体所产生的尾流场上的均匀各向同性的湍流(?)。我们的解是适用在离物体和栅格相当远处的后期运动,但此处的流场距栅格较近,所以栅格所产生的均匀各向同性湍流要比尾流的湍流度为高,因此一般解的近似条件是可以满足的。本论文给出尾流平均流速和速度涨落平方平均值的解。     

明渠水流垂线流速分布与含沙量分布的关系

一、前言关于紊流中悬浮泥沙的垂綫分布理論,早在1931—1932年,就有苏联麦克維耶夫和美国渥勃令(O′Brien, M. P.)提出了“扩散理論”;苏联費里堪諾夫在1944年以后提出了“重力理論”。扩散理論与重力理論都是以水流的脉动作用为基础。扩散理論的基本方程为質量平衡方程式,只能适用于粒径較細的泥沙(d≤0.15mm);是用清水流速分布求得紊动扩散系数,所以只能适用于含沙量較小的条件。費里堪諾夫重力理論的基本方程是脉动的能量方程,作了二个假設:(a)浓度很小,引用了清水的等式,—(?)=gJ(h—y),(b)略去了脉动能的扩散传递,因此同样只能适用于低含沙量的条件。巴令勃拉脫;1953年旣用了运动定律,又用了質量守恆定律,仍然引进了含沙量很小的条件。爱因斯坦(Einstein, H. A.)与錢     

质量守恒和能量守恒是一条定律还是两条定律?

在经典物理中,质量守恒和能量守恒是两条互相独立的定律。在特殊相对论中,动质量和能量有着一个正比关系,因此从动质量守恒也就得到能量守恒。这样就提出了一个疑问,究竟质量守恒和能量守恒是一条定律还是两条定律?粗粗一看,也许认为是由于在热能、动能等能量很小的时候,动质量和静质量相差很小,所以近似地有静质量守恒定律。但这并不很能解释,为什么可以把它分成两个互相独立的定律。这个问题有一定的实际意义,例如对     

相似理论和高超音速边界层的密度分布

众所周知,在边界层中,物理量沿着流动方向(x方向)的变化远较垂直于流动方向(y方向)的变化为小。同时y方向的速度又远较x方向的速度为小。本文在处理过程中,在涡量脉动方程式里,略去了物理量在x方向的变化,并且略去沿y方向的速度。在随着流体一起运动的坐标系中,我们对脉动速度和脉动密度引进了相似性假定。由脉动量相似的必要条件,我们求得可压缩流体边界层中密度变化规律为。这样的处理方法,虽然极为粗糙,但是在和实验数据相比较时,还不太坏。在相当大的范围内符合得还可以,这说明在这个范围内,相似性假设还是可以应用的。     

断裂力学和声发射的若干问题宽板实验的理论分析

§1.引言在断裂力学中,英国人Wells做的宽板实验的结果,经常被用来分析和计算问题,但是该实验中的张开位移和形变的关系,一直没有得到很好的理论上的说明。本文按照Ka′rma′n钱处理空气动力学方法的精神,用双弹性模型来处理宽板实验。得出了张开位移和形变之间比较简单的显示表达式,并且和宽板实验的结果进行了比较,比较的结果是令人满意的。     

断裂力学和声发射的若干问题

一、压电陶瓷探头的自振频率§1引言本文以及以后的几篇文章是作者1976年参加这项工作时所碰到的几个问题的分析和处理。这篇文章是第一篇,讲的是有关电压陶瓷片加铜座以后的自振频率问题。我们把算出的表达式和一机部合肥通用机械研究所实测的结果进行了比较。比较的结果表明,实测数据和算出的结果是比较符合的。§2 园柱体自振频率的一般理论作为商品出售的压电陶瓷晶片通常都为园柱体,所以我们的讨论从单纯的晶片开始。 (1)弹性体在柱坐标中的一般方程我们先写出弹性体在柱坐标中的运动方程和     

边界层湍流拟序结构与传热研究进展

本文综述了边界层湍流拟序结构的实验、数值和理论研究，给出了拟序结构研究主要结果，并指出了拟序结构研究中存在的未解决的一些问题及可进一步研究的方向．同时对拟序结构的传热机理研究也进行了总结．     

断裂力学与声发射的若干问题和鼓胀效应有关的M因子

§1.引言在压力容器断裂力学的断裂准则中,鼓胀效应无疑是一个重要因素。本文根据材料力学的一般理论,计算了在静力影响下裂缝上由于鼓胀效应的影响所产生的附加拉应力,推导出了M因子的具体表达式。并且和通常所用的M因子的表达式作了比较。在曲率小的时候,两者基本重合,在曲率大的时候,两者略有偏离。§2.板和园柱壳受均布载荷时的应变 (1)板的弯曲在材料力学中,在静力(或准静力)的作用下,矩形宽板的公式为 Eh~     

涡球在黏性流体中的运动

§1.引言 在自然界湍急的水流、大气的流动、作高速度运动的物体的尾流中,或在风洞实验里,涡旋运动的出现是相当普遍的并和流体的黏性分不开的。例如,在水流湍急的河道面上我们就常常观察到河水以一点为中心向四周扩散的涡旋运动。在流体力学中我们都熟悉理想、不可压缩的、定常流体的涡丝及涡环运动和它们在流体中所感生的速度分布。即使没有彻体力作用在涡环上,涡环在它自身的感应作用下也能向前推进。在黏     

τ_B和η与浓度的关系

一、极限剪应力τ_B大家都知道,细的泥沙在水中是形成胶团的。每个胶团有大致一样的性质。所以在含沙浓度大的时候,胶团的数目就要多一些。为简单起见,我们假定单位体积中胶团的数目n和体积含沙量s_v成正比。也就是