重庆科技学院教案用纸
?绝对压力P? 仪表测得的压力?相对压力?表压力PM?P?Pa?真空度P?P?P?工程上习惯简称压力Va???1mmH2O?9.81Pa在国际单位制中,压力的单位为Pa:? 5?1atm?1.013?10Pa⑶ 等压面
等压面:静压力相等的各点所组成的面。
两互不相容的静止流体的分界面,等压面必为一水平面。 P?Pa??gh
2.7 边界层(附面层)概念
1.边界层的定义
流体流入平板表面,由于流体的黏性作用,靠近表面形成速度梯度,具有速度梯度的流体溥层?边界层
图4-2 P65
边界层厚度:令vxv0?0.99时的流体层厚度,以?表示,x?,??。
2.分类
:流体黏性力起主导作用?层流边界层边界层 ? :流体惯性力起主导作,用靠近表面黏性力仍处主于导地位?紊流边界层?即层流底层。?边界层内的流动状态由Re准数来判断:
?v0xv0xRex?? Rexc?5?105
??Rex
??x平板层流边界层的厚度为 ??4.64 m
v0?x??4.64Rex Rex? ??
平板紊流边界层的厚度为
?x0.376 .2Re0x平板紊流边界层的层流底层厚度为
?x?72.4 .9Re0x边界层以外可视为无旋流的势流区,速度梯度为零,无黏性力作用。因此,研究平板表面
问题时,仅考虑有黏性力作用的边界层区。
3.管内流动时的边界层
图4-3 P66 L?层流边界层?层流?100??d汇合前 ??紊流边界层?紊流L?25~40?d?汇合后:充分发展了的管流,速度分布不变。紊流核心区+层流底层
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4.曲面边界层
流体流过平板或直径相同的管道时,边界层是紧贴壁面的。如果流体流过曲面,如球面、柱面或其他形状物体表面时,在一定条件下都将产生边界层与固体表面的脱离现象,并在脱离处产生旋涡。旋涡产生涡流阻力。边界层脱离与绕流阻力及绕流对流换热密切相关。
本章小结:
主要内容:流体流动的起因,流体的流动状态,质点与连续介质,微团与控制体,流场特征及分类,流体的质量平衡微分方程(连续性方程),黏性流体的动量平衡方程(纳维-斯托克斯方程),理想流体的动量平衡方程(欧拉方程),伯努利方程及其应用,边界层概念。
重点:流体的流动状态,伯努利方程及其应用。
难点:黏性流体的动量平衡方程(纳维-斯托克斯方程)。
基本要求:掌握自然流动与强制流动,层流与紊流,稳定流动与不稳定流动,黏性动量通量与对流动量通量基本概念,掌握连续性方程及其应用,掌握伯努利方程及其应用,理解纳维-斯托克斯方程的推导方法,掌握边界层概念。
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