基本介紹
- 中文名：軸對稱流動
- 外文名：Axisymmetric flow
流函式,研究情況,套用實例,
流函式
我們取對稱軸為柱坐標系（
）和oz軸。則流動情況與坐標
無關，且許多情況下v=0.在軸對稱流動中，不可壓縮流體穩定流動的連續性方程可寫成柱坐標形式得到：
或流線微分方程是：
其全微分函式可寫做：
在一流線上，
是常值，故稱為流函式。由此可以推知，在軸對稱流動中，流函式在流線圍繞對稱軸轉動所構成的曲面（即流面）上保持常數。不同的常數代表不同流線及對應的流面。
研究情況
軸對稱流動最重要的情形是在直管彗中的流動，這種流動的速度剖面是拋物線型的．很早以前，Th Sexl就研究了這種流動的穩定性，他未能發現任何不穩定現象，但是他也沒有能夠證明對所有的Reynolds數這種流動都是穩定的．經過一段時間以後，J，Pret sch成功地證明了這種拋物線型速度剖面的穩定性可以歸結為平面Couette流動(純剪下流動)的穩定性．因為平面Couette流在所有的Reynolds數下都是穩定的，所以對圓管中速度剖面是拋物線型的流動，這個結論也是成立的。G.M.Corcoa和J.R.Sellars以及幾位當前正在研究這個問題的人都得到了同樣的結論，最後Th.Sexl和K.Splelberg再次證實了這個結論。由於下列兩個方面的原因，這個結論是十分令人吃驚的．第一、圓管中的流動的的確確發生轉動。第二，同樣是拋物線型速度剖面，小擾動可以使槽中的流動變得不穩定，但是卻不能使圓管中的流動失穩，這一點是很難想像的。由於這些原因，人們試圖從理論和實驗兩方面進一步研究這個問題。
套用實例
軸對稱流的一些重要的實用例子有：
1．繞超音速飛機的機身、火箭或衝壓發動機的流動。
2．繞彈體的流動。
3．在圓截面管道、噴管和擴壓器里的流動等。
