15-3 边界层微分方程组的解 边界层的概念是1904年德国科学 家普朗特提出的。 （Boundary layer） 1）定义 垂直于壁面的方向上流体 流速发生显著变化的流体 薄层定义为流动边界层。 一 一 . . 边界层 边界层 1. 1. 流动边界层 流动边界层热线风速仪 热线风速仪 在离平壁前端x处用热线风速仪，测得沿壁 面方向方向上各点的流速，这一分布呈现类似 抛物线型。在u=0.99u 处以外的流体，可以认 为不受流体粘性的影响，称其为主流区。而 u=0.99u 以内的区域，存在明显速度梯度，称 为边界层区。 流体流过固体壁面时，由于壁面层流体分子的不滑移特 性，在流体黏性力的作用下，近壁流体流速在垂直于壁面的 方向上会从壁面处的零速度逐步变化到来流速度。 t w t u t 0 x 普朗特通过观察发现，对于低黏度的流体，如水和空气 等，在以较大的流速流过固体壁面时，在壁面上流体速度发 生显著变化的流体层是非常薄的。 边界层内：平均速度梯度很大；y=0处的速度梯度最大 满足牛顿粘性定律： 式中：粘滞力，N/m 2 ; 动力粘度, kg/(ms) 在速度边界层内存在较大的速度梯
