摘要◈◈:边界层分离理论化工流体输送和流体力学的研究应用方面具有非常重要的作用◈◈。对边界层◈◈,边界层分离现象◈◈,边界层分离的机理吉田亜咲◈◈,条件◈◈,以及如何控制边界层的分离进行一系列的介绍◈◈。最后通过若干实例介绍了人类如果对边界层分离的一些控制方法◈◈。
当流体流经曲面物体凯时尊龙人生就是博尊龙凯时官方网站◈◈。◈◈!◈◈,或者在化工输送过程中流体流经管件◈◈,阀门◈◈,管路突然扩大和缩小以及管路进出口等局部地方◈◈,都会出现边界层的分离现象◈◈。目前对于因边界层分离的有关计算主要是依靠经验方法◈◈,理论知识比较匮乏◈◈。
分布如图1所示◈◈。由图可以看出◈◈,速度梯度大的薄层流体即构成了边界层◈◈。随着流体沿平板的向前运动◈◈,边界层在壁面上逐渐加厚◈◈。在平板前部的一段距离内◈◈,边界层厚度较小◈◈,流体维持层流流动◈◈,相应的边界称为层流边界层◈◈。流体沿壁面的流动经过这段距离后◈◈,边界层中的流动形态由
边界层学说是LudwigPrandtl于1904年提出的◈◈,其理论要点为◈◈:当实际流体沿固体壁面流动时◈◈,紧贴壁面的一层流体由于粘性的作用将粘附在壁面上而不“滑脱”◈◈,即在壁面上的流速为零◈◈;而由于流动的Re数很大◈◈,流体的流速将由壁面处的零值沿着与流动相垂直的方向迅速增大◈◈,并在很短的时间内趋于一定值◈◈。换言之,在壁面附近区域存在着一薄的流体层◈◈。在该层流体中与流体相垂直的方向上的速度梯度很大◈◈。
边界层称为湍流边界层◈◈。在湍流边界层中◈◈,壁面附近仍存在在一个极薄的流体曾尊龙官网◈◈,维持层流流动尊龙官网◈◈,这一薄层流体称为层流内层◈◈。在与壁面相垂直的方向上◈◈,在层流内层与湍流边界层之间◈◈,流体的流动既非层流又非完全湍流◈◈,称为缓冲层◈◈。
现以一黏性流体沿平板壁面的流动说明边界层的形成过程◈◈。如下图1所示◈◈,一流体以均匀的来流速度u0流近壁面◈◈,当他流到平板前缘时◈◈,紧贴壁面的流体将停滞不动◈◈,流速为零◈◈,从而在垂直流动的方向上建立起一个速度梯度膜分离技术◈◈。与此速度梯度相应的剪应力将促使靠近壁面的一层流体的流速减慢◈◈,开始形成边界层◈◈。由于剪应力对其外的流体持
首先分析理想流体绕过无限长圆柱体流动情况如图2所示◈◈。理想流体无黏性◈◈,当它流过圆柱体时◈◈,在柱体表面处滑脱◈◈。根据伯努利方程◈◈,在流场的任一点处◈◈,流速愈小◈◈,流体压力愈大◈◈。如当流体到达如图2所示A点即停滞点或者驻点时吉田亜咲◈◈,流速为零◈◈,流体压力P最大◈◈。由于流体是不可压缩的◈◈,后继的流体质点在A点处流体高压力的作用下◈◈,只好将其部分压力能转变为动能◈◈,并被迫改变原来的运动方向◈◈,绕
为的函数◈◈。如果外缘的压力不是均匀的◈◈,那么这种速度相似性就被破坏吉田亜咲◈◈。当流体绕过柱体时◈◈,表面压力从驻点的极大值随x的增加而下降凯时尊龙app◈◈,◈◈,在到达一最低点后◈◈,又慢慢回升◈◈。同时在物体表面上◈◈,u=