第二节附面层的基本特征 (4)由于附面层很薄,因而可以近似地认为,附面层中各 横截面上的压力等于同一截面上附面层外边界上的压力; (5)在附面层内粘性力和惯性力是同一数量级; (6)附面层内流体的流动是有旋流动; (7)沿曲面的附面层易出现分离现象,并形成尾涡; (8)附面层内流体的流动也有层流和紊流两种流动状态。 全部附面层内都是层流的,称为层流附面层。仅在附面层的 起始部分是层流,而在其他部分是紊流的,称为混合附面层。 在层流与紊流之间有一个过渡区域;在紊流附面层区,紧靠 平板处,总是存在着一层极薄的层流底层。如果全部附面层 内都是紊流的,称为紊流附面层
第二节 附面层的基本特征 (4)由于附面层很薄，因而可以近似地认为，附面层中各 横截面上的压力等于同一截面上附面层外边界上的压力； (5)在附面层内粘性力和惯性力是同一数量级； (6)附面层内流体的流动是有旋流动； (7)沿曲面的附面层易出现分离现象，并形成尾涡； (8)附面层内流体的流动也有层流和紊流两种流动状态。 全部附面层内都是层流的，称为层流附面层。仅在附面层的 起始部分是层流，而在其他部分是紊流的，称为混合附面层。 在层流与紊流之间有一个过渡区域；在紊流附面层区，紧靠 平板处，总是存在着一层极薄的层流底层。如果全部附面层 内都是紊流的，称为紊流附面层
第二节附面层的基本特征 层流底层区 层流附面层区过演区 紊流附面层区 图6-5平板上的混合附面层 对于附面层流动,判别层流和紊流的准则仍用雷诺数Re, 雷诺数中的几何定性尺寸,一般是取离物体前缘点的距离x, 特征速度可以取附面层外边界上主流的速度u,即
第二节 附面层的基本特征 图6-5 平板上的混合附面层 对于附面层流动，判别层流和紊流的准则仍用雷诺数Re， 雷诺数中的几何定性尺寸，一般是取离物体前缘点的距离x， 特征速度可以取附面层外边界上主流的速度u∞，即
第二节附面层的基本特征 u. u Re= (6-10 实验得出,对于平板而言,层流转变为紊流的临界雷诺数为 Re=3×105~3×106,在工程应用上,常取Re=5×105。如 果定性尺寸取临界转变点的附面层厚度δ,则相应的临界雷诺 数为Rea=2700~3500。附面层从层流转变为紊流的临界雷诺 数的大小决定于许多因素,如层外势流的紊流度、物体的形状 及壁面的粗糙度、流场的压力梯度、流体的可压缩性、物体的 加热或冷却效果等等都会影响Re。实验证明,若增加流体的 紊流度或增加物体壁面的粗糙度等都可使临界雷诺数的数值降 低,即提早使层流转变为紊流
第二节 附面层的基本特征 (6-10) 实验得出，对于平板而言，层流转变为紊流的临界雷诺数为 Rexc =3×105～3×106 ，在工程应用上，常取 Rexc =5×105 。如 果定性尺寸取临界转变点的附面层厚度δc，则相应的临界雷诺 数为Reδc =2700～3500。附面层从层流转变为紊流的临界雷诺 数的大小决定于许多因素，如层外势流的紊流度、物体的形状 及壁面的粗糙度、流场的压力梯度、流体的可压缩性、物体的 加热或冷却效果等等都会影响Rec。实验证明，若增加流体的 紊流度或增加物体壁面的粗糙度等都可使临界雷诺数的数值降 低，即提早使层流转变为紊流。 u x u x x Re = =
第三节层流附面层的微分方程式 内容提要 附面层微分方程的简化过程 附面层微分方程的使用条件
第三节 层流附面层的微分方程式 内 容 提 要 附面层微分方程的简化过程 附面层微分方程的使用条件
第三节层流附面层的微分方程式 附面层特性的确定,关系到流动阻力、能量损失、传热传 质、流动的稳定性等重要工程实际问题。近几十年来,流体力 学在这方面的发展很大,但迄今尚未全面解决。普朗特和 冯·卡门在这方面作出了巨大的贡献,他们除了提出附面层的 概念外,还推导了附面层的解析计算法和动量计算法,前者也 称为附面层的微分方程,后者也称为附面层的动量积分方程。 附面层的计算主要解决的是附面层厚度沿界面的变化、流 体压力分布和流动阻力的计算问题。现在我们根据附面层的 特征,利用不可压缩粘性流体的运动微分方程,来研究附面层 内流体的运动规律。为了简单起见,只讨论流体沿平板作稳定 的平面流动情况,x轴与板面重合,方向与流向相同,假定
第三节 层流附面层的微分方程式 附面层特性的确定，关系到流动阻力、能量损失、传热传 质、流动的稳定性等重要工程实际问题。近几十年来，流体力 学在这方面的发展很大，但迄今尚未全面解决。普朗特和 冯·卡门在这方面作出了巨大的贡献，他们除了提出附面层的 概念外，还推导了附面层的解析计算法和动量计算法，前者也 称为附面层的微分方程，后者也称为附面层的动量积分方程。 附面层的计算主要解决的是附面层厚度沿界面的变化、流 体压力分布和流动阻力的计算问题。现在我们根据附面层的 特征，利用不可压缩粘性流体的运动微分方程，来研究附面层 内流体的运动规律。为了简单起见，只讨论流体沿平板作稳定 的平面流动情况，x轴与板面重合，方向与流向相同，假定