题目
对于油、空气及液态金属,分别有 Pr gg 1、Pr approx 1、Pr ll 1。试就外掠等温平板的层流边界层流动,画出三种流体边界层中速度分布与温度分布的大致图像(要能显示出 delta 与 delta_t 的相对大小)。
对于油、空气及液态金属,分别有 $Pr \gg 1$、$Pr \approx 1$、$Pr \ll 1$。试就外掠等温平板的层流边界层流动,画出三种流体边界层中速度分布与温度分布的大致图像(要能显示出 $\delta$ 与 $\delta_t$ 的相对大小)。
题目解答
答案
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油($Pr \gg 1$):
$\delta \gg \delta_t$。速度分布 $u(y)$ 缓慢上升至 $u_\infty$,温度分布 $T(y)$ 快速从 $T_s$ 降至 $T_\infty$。
图像:$\delta$ 很厚,$\delta_t$ 很薄,$u(y)$ 渐变,$T(y)$ 陡降。 -
空气($Pr \approx 1$):
$\delta \approx \delta_t$。速度分布与温度分布几乎重合,变化范围一致。
图像:$\delta \approx \delta_t$,$u(y)$ 与 $T(y)$ 同步变化。 -
液态金属($Pr \ll 1$):
$\delta \ll \delta_t$。速度分布 $u(y)$ 快速上升至 $u_\infty$,温度分布 $T(y)$ 缓慢从 $T_s$ 降至 $T_\infty$。
图像:$\delta$ 很薄,$\delta_t$ 很厚,$u(y)$ 陡增,$T(y)$ 渐变。
(注:因文字限制,图像为简化示意,需按比例绘制 $\delta$ 与 $\delta_t$ 的相对大小。)
- 油:$\delta_t \ll \delta$,$u(y)$ 渐变,$T(y)$ 陡降。
- 空气:$\delta \approx \delta_t$,$u(y) \approx T(y)$。
- 液态金属:$\delta_t \gg \delta$,$u(y)$ 陡增,$T(y)$ 渐变。