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边界层是指壁面附近流速很大的薄层。 在分离区,壁面附近的流体会产生回流,形成漩涡。 边界层发生分离的充分条件是存在逆压梯度。 边界层分离的分离点是指压强最小的点。
理想流体不会发生边界层分离现象 存在逆压梯度是边界层分离的必要条件 存在逆压梯度的粘性流体流经壁面时一定会发生分离现象 边界层分离时流体速度沿程减小
在靠近物面的薄层流体内,流场的特征与理想流动相差甚远,沿着法向存在很大的速度梯度,粘性力无法忽略。这个薄层称为边界层。 通常以速度达到主流区速度的0.99U作为边界层的外缘。由边界层外缘到物面的垂直距离称为边界层名义厚度,用δ表示。 在高Re数下,边界层的厚度远小于被绕流物体的特征长度。 逆压梯度和壁面粘性阻滞作用是边界层分离的充分必要条件。
减小了液流与边壁的摩擦力 增大了液流与边壁的摩擦力 增加了潜体运动的压差阻力 增大了液流的紊乱性
在高Re数情况下较薄的边界层内,压力沿法向变化。 边界层内粘性力与惯性力同量级,流体质点作无旋运动。 边界层的厚度顺着气流方向是逐渐加厚的。 层流边界层的流动能量小于紊流边界层的流动能量。
边界层的边界是流线 在边界层内伯努利方程不适用 雷诺数越大,边界层的厚度越小 在边界层内,沿物面法向压强不变
边界层的厚度顺着流动方向是逐渐加厚的 边界层的流速在物体的表面流速为0,沿法线向外流速增加 边界层就是一层薄薄的空气层 边界层内的流速保持不变
仅仅增加了流体的紊动性 产生了有大量涡流的尾流区,增加绕流运动的压差阻力 减少了边壁与液流的摩擦力 增加了绕流运动的摩擦阻力
紧贴底板处有一层流边界层,进入该边界层的粉尘颗粒均被捕集分离; 由于紊流作用,边界层以上流动区内的粉尘颗粒均匀分布 紧贴底板处有一层流边界层,进入该边界层的粉尘颗粒均被捕集分离;由于紊流作用,边界层以上流动区内的粉尘颗粒均匀分布 以上都不是。
边界层沿厚度方向有急剧的速度变化 边界层外的外部流动区域,粘性影响可以忽略不计 边界层内粘性力和惯性力具有相同的数量级 在物体附近的边界层的流动区域,粘性影响可以忽略不计
边界层是边界影响不能达到的区域。 边界层是边界影响所及的区域。 通常定义,流速降为未受边壁影响速度(来流速度)的99%以外的区域为边界层。 通常定义,流速降为未受边壁影响速度(来流速度)的99%以内的区域为边界层。