271 words
1 minutes
多獨立變數求解速度分布
2024-12-05
TIP
  • 推爆信龍的影片,真的有夠會教,會聽到熱血沸騰那種XD
  • 熟悉PDE解法,因為工數這部份講到的不多
  • 考試心得:應用題的話切記注意單位換算 (質均)!
  • TP Resources (Notes更新中)

Time-Dependent (Unsteady-state) Flow#

Assumptions of the System#

  • Newtonian Fluid
  • Incompressible (constant density)
  • 1D Laminar Flow (Re < 2100)

Solve for Velocity Distributions#

用CH3學到的通用 “equations of change (continuity & motion)” 求解速度分布:

  1. 平面上無限延伸的流體
    • 無因次變數的假設技巧 (詳情見筆記)
    • 因B.C.非有限範圍,此PDE不能用最方便的分離變數法,改用 “combination of variables” (較不直覺)
  2. 管子內的流體 (flow between 2 plates)
    • B.C.為有限範圍,PDE可用分離變數法求解,但是需先用 “perturbation” 把變數 ϕ\phi 都搞成0
    • 接著就是:分離變數 (PDE to ODE) -> 典型 S-L 問題,記得考慮eigenvalue的三種情形 -> 代回I.C.和B.C.,展開傅立葉級數得到近似解 (因用perturbation作前提假設)

Stream Function#

Creeping flow around a sphere#

Boundary-Layer Theory#

Assumptions of the System#

  • Newtonian Fluid
  • Incompressible (constant density)
  • 2D Laminar Flow (Re < 2100)

Blasius Solution (exact)#

von Karman’s Solution (approximate)#

多獨立變數求解速度分布
https://princesswinnie1122.github.io/posts/3_unsteady_state/
Author
Winnie Sheng
Published at
2024-12-05