《邊界層流動》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《邊界層流動》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用預覽粘性影響存在于流場中的每個點從實用的觀點，除浸入流體中物體附近的薄區域內，或者兩個不同速度的流層間，粘性影響沒有效果邊界層：浸入流體中物體附近的薄區域，該區域粘性效果明顯剪切層：兩個不同速度的流層間的邊界區域邊界層內發生的物理過程是外表磨擦、氣動加熱、流動別離等物理機理計算外表磨擦、氣動加熱僅需在邊界層內進展預覽粘性影響存在于流場中的每個點簡介邊界層理論，1904年，德國海德堡，第三屆數學大會路德維希.普朗特提出，是流體力學的巨大進步粘流分析的革命，解決了計算阻力和別離N-S方程簡化為邊界層方程邊界層的定義連接到外表的流動區域，流動因固壁和流體間的摩擦受阻。邊界層很薄，但對阻力和熱傳導的影響很大簡介邊界層理論，1904年，德國海德堡，第三屆數學大會路德維超音速體流動的邊界層陰影圖超音速體流動的邊界層陰影圖本章路線圖本章路線圖邊界層特性

舉例：平板邊界層流動邊界層特性

舉例：平板邊界層流動流向速度隨y增加，直到u=uey=δ,u=0.99ue,ue是自由來流解或無粘解

δ稱為速度邊界層厚度速度型，u=u(y),y=(0,δ)，隨x變化,流向溫度度隨y增加，直到T=Tey=δ,T=0.99Te,Te是自由來流解或無粘解

δT稱為熱邊界層厚度溫度型，T=T(y),y=(0,δT)，隨x變化流向速度隨y增加，直到u=ueδT≠δ,取決于Pr,Pr=1,δT=δ;Pr>1,δT<δPr<1,δT>δ;通常Pr=0.71,δT>δδ

=δ(x),δT=δT(x)

剪應力熱傳導δT≠δ,取決于Pr,邊界層位〔遷〕移厚度定義物理意義〔1〕是正比于由于邊界層存在引起的損失的質量流量的指標邊界層位〔遷〕移厚度定義物理意義〔1〕物理意義〔1〕物理意義〔1〕物理意義〔1〕表達損失的質量流量=那么有表達損失的質量流量=物理意義〔2〕

由于邊界層的存在，外部無粘流被外移的距離物理意義〔2〕

由于邊界層的存在，外部無粘流被外移的距離《邊界層流動》教學課件1站位質量流2站位質量流外部和物體外表均為流線，兩者相等〔回想流管的概念〕1站位質量流有效體的概念及應用求解δ*，需要u,ρ,進一步需要ue,ρe，Te求ue,ρe，Te，需δ*〔有效體〕需迭代求解有效體的概念及應用求解δ*，需要u,ρ,進一步需要ue,ρe邊界層動量厚度定義邊界層動量厚度定義物理意義質量流=動量A=與ue聯系的動量B動量虧損B-A=總的動量虧損=定義總的動量虧損=物理意義質量流=得到動量厚度是正比于邊界層存在產生動量虧損的指標是一個在自由條件攜帶虧損動量的假想流管的高度動量厚度與阻力系數得到邊界層方程N-S方程，x軸向x向邊界層動量方程(忽略x向正應力)對于二維穩定流，無量綱N-S方程，x軸向邊界層很薄連續方程無量鋼化邊界層方程N-S方程，x軸向x向邊界層動量方程(忽平板邊界層平板邊界層寫出量級關系得到N-S方程中的量級又雷諾數很大寫出量級關系那么可忽略那么恢復量綱形式x-向邊界層棟梁方程那么N-S方程，y軸向y向邊界層動量方程(忽略y向正應力)對于二維穩定流，N-S方程，y軸向無量綱化量級式得到說明壓力在邊界層內沿外表法向是常數N-S方程，y軸向y向邊界層動量方程(忽略y向正應力)對于邊界層能量方程〔直接給出〕邊界層能量方程總結邊界層方程〔二維，4個〕邊界層能量方程〔直接給出〕邊界層能量方程小結邊界層方程仍為非線性方程，但簡化很多，易于求解P=pe(x)為量，未知量為u,v,h,T,ρ為封閉方程附加邊界條件小結邊界層方程仍為非線性方程，但簡化很多，易于求解邊界層方程的解法經典解和數值解〔CFD〕層流解和湍流解-流態對解的影響邊界層方程的解為速度型和溫度型最終轉換為剪應力、熱傳導率〔實際關心的量〕邊界層方程的解法經典解和數值解〔CFD〕邊界層總結

邊界層的遷移厚度和動量損失厚度下面給出邊界層方程

推導該方程包含的假設有：

δ<<c，Re很大，M∞不是特別大邊界層總結

邊界層的遷移厚度和動量損失厚度下面給出邊界層方程《邊界層流動》教學課件《邊界層流動》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《邊界層流動》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用預覽粘性影響存在于流場中的每個點從實用的觀點，除浸入流體中物體附近的薄區域內，或者兩個不同速度的流層間，粘性影響沒有效果邊界層：浸入流體中物體附近的薄區域，該區域粘性效果明顯剪切層：兩個不同速度的流層間的邊界區域邊界層內發生的物理過程是外表磨擦、氣動加熱、流動別離等物理機理計算外表磨擦、氣動加熱僅需在邊界層內進展預覽粘性影響存在于流場中的每個點簡介邊界層理論，1904年，德國海德堡，第三屆數學大會路德維希.普朗特提出，是流體力學的巨大進步粘流分析的革命，解決了計算阻力和別離N-S方程簡化為邊界層方程邊界層的定義連接到外表的流動區域，流動因固壁和流體間的摩擦受阻。邊界層很薄，但對阻力和熱傳導的影響很大簡介邊界層理論，1904年，德國海德堡，第三屆數學大會路德維超音速體流動的邊界層陰影圖超音速體流動的邊界層陰影圖本章路線圖本章路線圖邊界層特性

舉例：平板邊界層流動邊界層特性

舉例：平板邊界層流動流向速度隨y增加，直到u=uey=δ,u=0.99ue,ue是自由來流解或無粘解

δ稱為速度邊界層厚度速度型，u=u(y),y=(0,δ)，隨x變化,流向溫度度隨y增加，直到T=Tey=δ,T=0.99Te,Te是自由來流解或無粘解

δT稱為熱邊界層厚度溫度型，T=T(y),y=(0,δT)，隨x變化流向速度隨y增加，直到u=ueδT≠δ,取決于Pr,Pr=1,δT=δ;Pr>1,δT<δPr<1,δT>δ;通常Pr=0.71,δT>δδ

=δ(x),δT=δT(x)

剪應力熱傳導δT≠δ,取決于Pr,邊界層位〔遷〕移厚度定義物理意義〔1〕是正比于由于邊界層存在引起的損失的質量流量的指標邊界層位〔遷〕移厚度定義物理意義〔1〕物理意義〔1〕物理意義〔1〕物理意義〔1〕表達損失的質量流量=那么有表達損失的質量流量=物理意義〔2〕

由于邊界層的存在，外部無粘流被外移的距離物理意義〔2〕

由于邊界層的存在，外部無粘流被外移的距離《邊界層流動》教學課件1站位質量流2站位質量流外部和物體外表均為流線，兩者相等〔回想流管的概念〕1站位質量流有效體的概念及應用求解δ*，需要u,ρ,進一步需要ue,ρe，Te求ue,ρe，Te，需δ*〔有效體〕需迭代求解有效體的概念及應用求解δ*，需要u,ρ,進一步需要ue,ρe邊界層動量厚度定義邊界層動量厚度定義物理意義質量流=動量A=與ue聯系的動量B動量虧損B-A=總的動量虧損=定義總的動量虧損=物理意義質量流=得到動量厚度是正比于邊界層存在產生動量虧損的指標是一個在自由條件攜帶虧損動量的假想流管的高度動量厚度與阻力系數得到邊界層方程N-S方程，x軸向x向邊界層動量方程(忽略x向正應力)對于二維穩定流，無量綱N-S方程，x軸向邊界層很薄連續方程無量鋼化邊界層方程N-S方程，x軸向x向邊界層動量方程(忽平板邊界層平板邊界層寫出量級關系得到N-S方程中的量級又雷諾數很大寫出量級關系那么可忽略那么恢復量綱形式x-向邊界層棟梁方程那么N-S方程，y軸向y向邊界層動量方程(忽略y向正應力)對于二維穩定流，N-S方程，y軸向無量綱化量級式得到說明壓力在邊界層內沿外表法向是常數N-S方程，y軸向y向邊界層動量方程(忽略y向正應力)對于邊界層能量方程〔直接給出〕邊界層能量方程總結邊界層方程〔二維，4個〕邊界層能量方程〔直接給出〕邊界層能量方程小結邊界層方程仍為非線性方程，但簡化很多，易于求解P=pe(x)為量，未知量為u,v,h,T,ρ為封閉方程附加邊界條件小結邊界層方程仍為非線性方程，但簡化很多，易于求解邊界層方程的