流体和固壁表面之间的摩擦力是怎么计算的?
流体和固壁表面之间的摩擦力是怎么计算的?有没有一个具体的计算公式? 流体与固体之间的摩擦流体(气体和液体)不会对与它相对静止的物体施加摩擦力,但对在其中运动的物体施加阻力。除流体本身的密度和粘滞性外,阻力f的大小还与运动物体的速度v、横截面积S和形状等因素有关。
比较小的物体,在粘性较大的流体中缓慢运动时,所受的粘滞阻力f与物体运动速度v、横截面积S的方根、粘滞系数η成正比。例如球形物体受到的粘滞阻力为
f=6πηvr
r为球的半径,v为球体运动的速度,η为流体的粘滞系数。这就是著名的斯托克斯公式。例如雾中水滴降落、血细胞在血浆中下沉等属于这种情景。
比较大的物体,在粘性较小的流体中快速运动时,所受的粘滞阻力f与物体运动速度v的平方、横截面积S成正比,与粘滞系数η无关。例如圆柱体受到的粘滞阻力为
f=CDρdlv2
ρ、d、l分别表示流体密度、圆柱体的直径和长度,CD为阻力系数。例如汽车的运动属于这种情景。
摘自高等教育出版社,漆安慎、杜婵英编著《力学》 数值计算中,可以将阻力系数求出。然后再计算阻力(摩擦力)
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