求助一个流体力学的问题

ftccz

各位大侠好，本人有个关于流体力学的问题，希望能够得到大家的指点。









诚请各位高手帮忙。急！！！！！

周华

出口处面积逐渐减小的情况下，出口流量必然逐渐减少直至为零，入口处的流量必然也逐渐减小到零，叶片产生的压力差将逐渐与内外压差平衡。这时候要看出口外面的压强是多少，否则无法判断到底入口、还是出口处压强梯度更高。活塞方式与此类似。

ftccz

多谢大侠的回复，但我还是有点没搞清楚，就是我的前提条件是叶片和活塞的运动速度没变，而出口面积也不是真的为0，只是相对进口面积很小，那么如果如大侠所说，应该怎样计算这儿进口和出口的流量呢？叶片式我不敢肯定，但活塞式出口流速一定会剧增，而且是面积之比值倍。
呈请大侠再与指点！！！！

周华

流体流动总归是满足质量守恒定律的，流动稳定情况下（定常）入口流量必然等于出口流量，活塞式情况下流动是非定常的，也就是说流量会随时间变化，画出曲线的话就会是一条振荡曲线，而不是一条直线。这种复杂几何外形问题最好用数值方法算一下，实验条件能满足的话，具体测试一下更好。用理论分析只能定性地讲，无法确定具体数值的大小，因为这个问题中流动损失肯定很严重，所以还是数值仿真一下比较好。

ftccz

大侠，可能我没说清楚，对于活塞式，我没想请你解答往复运动的整个过程分析，我只想请大侠解答的是：就一个压缩行程，而且活塞运动的速度也假定为不变的情况下的，进出口面作用力比较。
大侠要是能帮忙搞下数值仿真就太感谢了！

ftccz

还有，大侠，如果是叶片式，按照大侠的说法转速已经不能直接用来求解流速了，那应该怎样计算流量啊？

拜托大侠，请一定要帮帮忙啊。

周华

原帖由 ftccz 于 2009-3-19 05:09 发表

                               
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大侠，可能我没说清楚，对于活塞式，我没想请你解答往复运动的整个过程分析，我只想请大侠解答的是：就一个压缩行程，而且活塞运动的速度也假定为不变的情况下的，进出口面作用力比较。
大侠要是能帮忙搞下数值仿真 ...

要是这样，只要用连续方程算一下就知道出口速度了，进口流速就等于活塞速度，出口速度要根据面积大小来计算，进出口处的压强可以用伯努力方程来算一下（暂时忽略流动损失）。

周华

原帖由 ftccz 于 2009-3-19 05:29 发表

                               
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还有，大侠，如果是叶片式，按照大侠的说法转速已经不能直接用来求解流速了，那应该怎样计算流量啊？

拜托大侠，请一定要帮帮忙啊。

叶片式的也可以算流量，但是不能用常规方式算，因为那种方式一般假定环境压强不变，而你现在的情况是容器外部压强与内部压强相差很多。要是出口被完全封闭的话，入口处的流量应该等于零，叶片向容器内的推力与容器内外压差相平衡，总流量就等于零，但局部流速在叶片推动下肯定是不等于零的。要是出口很小，则速度极高，又需要考虑汽化等问题，所以很复杂，需要数值模拟或做个实验来定，定性分析不容易说准。

ftccz

大侠，我简单的估算了下，对于活塞式，进口面的流速vX面积s=出口面的流速v'X面积s'=常数C，（当然前提是假设密度没有发生变化），进口面压力=sXv的平方，出口面的压力=s'Xv'的平方，很显然在出口面方向会产生一个进口面压力的s/s'倍的压力，且反作用于密封体，不知道对不？
这里进出口面的淹深高度和外部压强都看着是相同的。

如果对的话，大侠，你不觉得现在很多东西都可以改改了吗？

周华

你觉得哪些东西可以改呢？

ftccz

可以改的东西太多了，比方说飞机的推进方式，舰船的推进方式，设计的好的话，悬停、悬浮、n倍音速都完全可以实现，其实这种改进，也就是加了一个千斤顶的原理，只是是一个动态的千斤顶而已，根本不像人们想的那么玄乎。

对了还有个问题，如图

一根弹性非常好的棍子从高空水平落下，棍子中心与支点接触，我想问的是，支点除了承受重力之外，是否还要吸收冲量？

[ 本帖最后由 ftccz 于 2009-3-21 14:50 编辑 ]

周华

                               
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你说的是不是这样的东东？下面这个链接里还有视频：

http://tech.sina.com.cn/d/2009-02-13/10392820853.shtml

周华

再发一个图片。

ftccz

大侠，我不是想说什么具体的东西，我只是想向你求教一些简单的问题，你贴的那个东西拿来玩玩还可以，离实用还远着呢，如果真要设计飞行背包，不利用空气作推进是没有价值的，可能大侠会说空气密度太小，要求动力装置功率要很大才行。。。。

大侠，你有没有想过运用动态千斤顶压缩空气推进呢？

我上面问的那个问题，希望大侠能给与指点。

[ 本帖最后由 ftccz 于 2009-3-21 17:20 编辑 ]

周华

原帖由 ftccz 于 2009-3-21 09:16 发表

                               
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大侠，我不是想说什么具体的东西，我只是想向你求教一些简单的问题，你贴的那个东西拿来玩玩还可以，离实用还远着呢，如果真要设计飞行背包，不利用空气作推进是没有价值的，可能大侠会说空气密度太小，要求动力装置 ...

这个我还没想到，你可以说说你的想法。有很多人现在在研究零质量射流，这种射流没有入口只有出口，一般只用做流动控制，后来还有研究波浪壁，进而有人研究可变形飞机，都是很奇特的想法。附件是网上下载的一个零质量射流的数值模拟例子，作者是Shuo Li和Marc Smith，从这个图可以看到这种射流的基本原理：