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流體力學清華大學航天航空學院2023/4/62第六章粘性流體動力學1.粘性流體的流動簡介2.牛頓流體運動的基本方程及解法

3.粘性流體動力學的相似律4.不可壓牛頓流體的解析解5.極慢運動6.邊界層理論7.湍流概論§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/63微分型基本方程未知量：共12個標量方程：共5個標量方程不封閉！§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/64一、牛頓流體的本構方程流體的本構方程是流體的應力張量和變形率張量之間的關系式，它與物質的結構有關，是用來描述物質的力學響應關系的方程牛頓流體的假設運動流體中應力張量在運動停止后應趨于靜止流體中應力張量；流體是各向同性的；偏應力張量和變形率張量之間具有線性關系。牛頓流體的本構方程第二粘性系數體膨脹系數§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/65二、牛頓流體的運動方程–Navier-Stokes方程不可壓縮牛頓流體§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/66三、牛頓流體的能量方程§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/67耗散函數§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/68§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法2023/4/69初始條件：邊界條件：固壁無滑移條件：固壁溫度的熱平衡條件：界面條件（不計表面張力）：四、不可壓縮牛頓型流體的封閉方程組§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法五、粘性流體運動的基本特征粘性流體運動的有旋性 不可壓、理想流體無旋流動的解也滿足N-S方程，但不滿足邊界條件粘性流體運動的耗散性 耗散函數總是使熵增加粘性流體運動的擴散性2023/4/610§6.2牛頓流體運動的基本方程及解法六、關于N-S方程組的求解問題解析解：簡單流動近似解： 小雷諾數問題：略去非線性項

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