As an object moves through a fluid,

As an object moves through a fluid, or as a fluid moves past an object, the molecules of the fluid near the object are disturbed and move around the object. Aerodynamic forces are generated between the fluid and the object. The magnitude of these forces depend on the shape of the object, the speed of the object, the mass of the fluid going by the object and on two other important properties of the fluid; the viscosity, or stickiness, and the compressibility, or springiness, of the fluid. To properly model these effects, aerospace engineers use similarity parameters which are ratios of these effects to other forces present in the problem. If two experiments have the same values for the similarity parameters, then the relative importance of the forces are being correctly modeled.

Aerodynamic forces depend in a complex way on the viscosity of the fluid. As the fluid moves past the object, the molecules right next to the surface stick to the surface. The molecules just above the surface are slowed down in their collisions with the molecules sticking to the surface. These molecules in turn slow down the flow just above them. The farther one moves away from the surface, the fewer the collisions affected by the object surface. This creates a thin layer of fluid near the surface in which the velocity changes from zero at the surface to the free stream value away from the surface. Engineers call this layer the boundary layer because it occurs on the boundary of the fluid.

The details of the flow within the boundary layer are very important for many problems in aerodynamics, including wing stall, the skin friction drag on an object, and the heat transfer that occurs in high speed flight. Unfortunately, the physical and mathematical details of boundary layer theory are beyond the scope of this beginner's guide and are usually studied in late undergraduate or graduate school in college. We will only present some of the effects of the boundary layer at this time.

On the slide we show the streamwise velocity variation from free stream to the surface. In reality, the effects are three dimensional. From the conservation of mass in three dimensions, a change in velocity in the streamwise direction causes a change in velocity in the other directions as well. There is a small component of velocity perpendicular to the surface which displaces or moves the flow above it. One can define the thickness of the boundary layer to be the amount of this displacement. The displacement thickness depends on the Reynolds number which is the ratio of inertial (resistant to change or motion) forces to viscous (heavy and gluey) forces and is given by the equation : Reynolds number (Re) equals velocity (V) times density (r) times a characteristic length (l) divided by the viscosity coefficient (mu).

Kết quả (Việt) 1:

Như một đối tượng di chuyển qua một chất lỏng, hoặc như một chất lỏng di chuyển qua một đối tượng, các phân tử của chất lỏng gần đối tượng đang băn khoăn và di chuyển xung quanh các đối tượng. Khí động lực được tạo ra giữa các chất lỏng và các đối tượng. Độ lớn của các lực lượng này phụ thuộc vào hình dạng của các đối tượng, tốc độ của các đối tượng, khối lượng của chất lỏng đi theo đối tượng và trên hai khác thuộc tính quan trọng của chất lỏng; độ nhớt, hoặc dính, và nén, hoặc springiness, của chất lỏng. Để chính xác mô hình các hiệu ứng, kỹ sư hàng không vũ trụ sử dụng tham số tương tự đó là tỷ lệ của các hiệu ứng này để các lực lượng khác trong các vấn đề. Nếu hai thí nghiệm có cùng một giá trị cho các tham số tương tự, sau đó tầm quan trọng tương đối của các lực lượng đang được một cách chính xác mô hình.Khí động lực phụ thuộc một cách phức tạp vào độ nhớt của chất lỏng. Khi các chất lỏng di chuyển qua các đối tượng, các phân tử bên cạnh bề mặt dính vào bề mặt. Các phân tử trên bề mặt bị chậm lại trong các va chạm với các phân tử bám vào bề mặt. Những phân tử lần lượt làm chậm xuống dòng chảy ngay trên chúng. Xa hơn một trong những di chuyển ra khỏi bề mặt, ít hơn các va chạm bị ảnh hưởng bởi bề mặt của đối tượng. Điều này tạo ra một lớp mỏng của chất lỏng gần bề mặt trong đó vận tốc thay đổi từ số không ở bề mặt với giá trị dòng miễn phí ra khỏi bề mặt. Kỹ sư gọi này lớp lớp ranh giới bởi vì nó xảy ra trên biên giới của chất lỏng.Các chi tiết của các dòng chảy trong lớp ranh giới rất quan trọng đối với nhiều vấn đề trong khí động học, bao gồm cả cánh chòng chành, ma sát da kéo trên một đối tượng, và truyền nhiệt xảy ra trong chuyến bay tốc độ cao. Thật không may, các chi tiết vật lý và toán học lý thuyết lớp ranh giới vượt ra ngoài phạm vi này mới bắt đầu hướng dẫn và thường được nghiên cứu ở cuối chương trình đại học hoặc sau đại học tại trường đại học. Chúng tôi chỉ sẽ giới thiệu một số tác dụng của lớp ranh giới tại thời điểm này.Trên nắp trượt chúng tôi hiển thị các biến thể streamwise vận tốc từ miễn phí stream trên bề mặt. Trong thực tế, các hiệu ứng là ba chiều. Từ bảo tồn khối trong không gian ba chiều, một sự thay đổi trong vận tốc theo hướng streamwise gây ra một sự thay đổi vận tốc trong các hướng dẫn khác. Đó là một phần nhỏ của tốc độ vuông góc với bề mặt đó displaces hoặc di chuyển các dòng ở trên nó. Một trong những có thể xác định chiều dày của lớp ranh giới được số tiền này trọng lượng rẽ nước. Trọng lượng rẽ nước dày phụ thuộc vào Reynolds số đó là tỷ lệ của quán tính (kháng để thay đổi hoặc chuyển động) lực lượng nhớt (hạng nặng và gluey) các lực lượng và được cho bởi phương trình: Reynolds số (Re) bằng vận tốc (V) lần mật độ (r) lần chiều dài đặc trưng (l) chia cho hệ số độ nhớt (mu).

Kết quả (Việt) 2:

Là một đối tượng di chuyển qua một chất lỏng, hoặc như là một động thái chất lỏng qua một đối tượng, các phân tử của chất lỏng gần đối tượng đang bị xáo trộn và di chuyển xung quanh đối tượng. Lực khí động học được tạo ra giữa các chất lỏng và các đối tượng. Độ lớn của các lực lượng này phụ thuộc vào hình dạng của đối tượng, tốc độ của các đối tượng, khối lượng của chất lỏng đi theo đối tượng và trên hai đặc tính quan trọng khác của chất lỏng; độ nhớt, hoặc dính, và nén, hoặc bung, của chất lỏng. Để mô hình đúng những hiệu ứng này, các kỹ sư hàng không vũ trụ sử dụng các thông số tương tự đó là tỷ lệ của những hiệu ứng này cho các lực lượng khác có mặt trong các vấn đề. Nếu hai thí nghiệm có cùng giá trị cho các thông số tương tự, sau đó tầm quan trọng tương đối của các lực lượng đang được mô phỏng một cách chính xác. Lực khí động học phụ thuộc một cách phức tạp về độ nhớt của chất lỏng. Khi di chuyển chất lỏng qua các đối tượng, các phân tử ngay bên cạnh thanh bề mặt để bề mặt. Các phân tử ở trên bề mặt đang bị chậm lại khi va chạm với các phân tử bám vào bề mặt. Những phân tử này lần lượt làm chậm dòng chảy chỉ ở trên chúng. Người xa di chuyển ra khỏi bề mặt, càng ít va chạm ảnh hưởng bởi các bề mặt đối tượng. Điều này tạo ra một lớp mỏng chất lỏng gần bề mặt, trong đó sự thay đổi vận tốc không tại các bề mặt với giá trị dòng tự do ra khỏi bề mặt. Kỹ sư gọi lớp này lớp ranh giới bởi vì nó xảy ra trên ranh giới của chất lỏng. Các chi tiết của các dòng chảy trong lớp biên là rất quan trọng đối với nhiều vấn đề trong khí động học, bao gồm các gian hàng cánh, kéo ma sát da trên một đối tượng, và nhiệt chuyển xảy ra trong chuyến bay tốc độ cao. Thật không may, các chi tiết vật lý và toán học của lý thuyết lớp biên nằm ngoài phạm vi của hướng dẫn người mới bắt đầu này và thường được nghiên cứu vào cuối đại học hoặc sau đại học tại trường đại học. Chúng tôi sẽ chỉ trình bày một số tác dụng của lớp biên vào lúc này. Trên trượt chúng tôi cho thấy sự thay đổi vận tốc streamwise từ suối miễn phí lên bề mặt. Trong thực tế, các hiệu ứng ba chiều. Từ bảo toàn khối lượng trong không gian ba chiều, một sự thay đổi vận tốc theo hướng streamwise gây ra một sự thay đổi trong tốc độ truyền theo hướng khác. Có một thành phần nhỏ của vận tốc vuông góc với bề mặt mà chiếm chỗ hoặc di chuyển các dòng chảy ở trên nó. Người ta có thể xác định độ dày của lớp biên là lượng dịch chuyển này. Độ dày chuyển phụ thuộc vào số Reynolds đó là tỷ số của quán tính (đề kháng với thay đổi hoặc chuyển động) lực lượng để lực lượng nhớt (nặng và dính) và được cho bởi phương trình: Reynolds số (Re) tương đương với vận tốc (V) lần mật độ ( r) lần chiều dài đặc trưng (l) chia cho hệ số độ nhớt (mu).