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管道非连续流体层流、边界层表达式及减阻分析
作者: 滕一峰 [1,2] ; 郭少华 [1] ; 陈勇民 [2] ; 陶松垒 [2]
关键词: PNF 层流 边界层 壁面切应力(WSS) 近似解 PNF（pipe non-continuous fluid） laminar flow boundary layer WSS（wall shear stress） approximate solution
摘要：
为求得管道非连续流体（Pipe Noncontinuous Fluid,PNF）的层流卡门动量积分和边界层厚度表达式,参考平板层流卡门动量积分关系,结合工程实践,对PNF的层流边界层卡门动量积分关系式进行了分析。引入不同边界条件,重新分析了PNF层流边界层内流速分布表达式;采用近似解法求解PNF壁面切应力,避免了解四次方程求PNF壁面切应力精确解;针对PNF壁面切应力误差公式,进行分析后并结合工程算例数据优选近似解系数,获得PNF壁面切应力近似解,进而求得该工程中的PNF边界层厚度表达式。通过进一步分析PNF雷诺数对摩擦阻力因数的影响可知,在层流的情况下,随着PNF雷诺数的增加,摩擦阻力减小,从而达到减阻的效果。