吉林大学工程流体力学第7章 边界层理论基础

3 边界层的厚度 δ （boundary layer thickness）
自固体边界表面沿其外法线到纵向流速ux达到主流速U0的99%处， 这段距离称为边界层厚度。边界层的厚度顺流增大，即δ是x的函数。
4 临界雷诺数 转折点：在x=xcr处边界层由层流转变为紊流的过渡点。 临界雷诺数：
Vd Vd Re
Re 9.6
三
边界层特点
（1）边界层厚度为一有限值（当ux→0.99u时） （2）边界层厚度沿程增加（δ=δ(x)） （3）边界层内： ；
边界层外：按理想流体或有势流动计算。 （4）边界层分层流边界层和紊流边界层。
四 曲面边界层及边界层分离 （separation of boundary layer） 曲面边界层重要特性：曲面边界层发生边界层分享和形 成旋涡而产生较大的压差阻力
特点：临界雷诺数的大小与来流的脉动程度有关， 脉动强， Re 小。
临界雷诺数的范围：
临界雷诺数并非常量，而是与来流的扰动程度有 关，如果来流受到扰动，脉动强，流态的改变在较低的 雷诺数就会发生。
边界层厚度
层流边界层 紊流边界层
Re 2000
Reቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 41.0
Re 26
Re 10000
1
层流边界层（laminar boundary layer）
当边界层厚度d较小时，边界层内的流速梯度很大， 粘滞应力的作用也很大，这时边界层内的流动属于层流， 这种边界层称为层流边界层。
2 紊流边界层（turbulence
boundary layer）
当雷诺数达到一定数值时，边界层中的层流经过一 个过渡区后转变为紊流，就成为紊流边界层。 在紊流边界层内，最紧靠平板的地方，dux/dy仍很 大，粘滞力仍起主要作用，其流态仍为层流，所以紊流 边界层内有一粘性底层。
尾流 尾流：分离流线与物体边界所围的下游区域，如图
减小尾流的主要途径：使绕流体型尽可能流线型化。
尾流
第七章 边界层理论基础
一
边界层（boundary layer）概述
亦称附面层，雷诺数很大时，粘性小的流体（如
空气或水）沿固体壁面流动（或固体在流体中运动）时
壁面附近受粘性影响显著的薄流层.
主要解决问题：物体在实际流体中作等速直线运动时
所受到的粘性阻力问题。
二 层流边界层和紊流边界层
边界中的水流同样存在两种流态：层流和紊流
边界层迅速地增厚，压强的增大（流速减小）和阻
边界层分离
力增大使边界层内动量减小，如两者共同作用在一足够 长的距离，致使边界层内流体流动停滞下来，分离便由 此而生，自分离点C起，边界流线必脱离边界，其下游近 壁处形成回流（或涡旋），在分离点：
流体流经平板与流经曲面的主要区别：沿表面压力梯度不 同。平面沿物体表面的法线方向压力梯度为0,曲面不为0