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4_36.长方形截面充分发展流动的计算:
空气在附图所示的一长方形截面的送风管道中作充分发展的层流流动,其 z 方向的动量方程简化为:

\[ \eta \left( \frac{\partial ^2 w}{\partial x^2} + \frac{\partial ^2 w}{ \partial y^2 } \right) - \frac{dp}{dz} =0 \]

而且 \( u = v = 0\)。上式可看成是源项为 \(-dp/dz\) 的一个二维常物性导热方程。试用数值方法求解这一方程并计算 \(fRe\) 之值。 \(f\) 为阻力系数,特征长度为当量直径 \(D_e\)。计算时可任取一个 \(dp/dz\) 值(但应小于零),并按 \(a/b = 0.5\) 及 1 两种情形计算。 利用工具软件求解,获得阻力系数 \(fRe\) 之值,并与文献中的结果(正方形 \(fRe = 57\),长宽比为 2:1 的长方形 \(fRe = 62\) )进行比较.

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