5-3 边界层型对流传热问题的数学描写 边界层概念:当粘性流体流过物体表面时,会形成 速度梯度很大的流动边界层;当壁面与流体间有温 差时,也会产生温度梯度很大的温度边界层(或称 热边界层) 一、流动边界层(Velocity boundary layer)由于粘性作用,流体流速在靠近壁面处随离壁面的距 离的缩短而逐渐降低;在贴壁处被滞止,处于无滑移 状态 从y =0、u = 0 开始,u 随着 y 方向离壁面距离的增加而迅 速增大;经过厚度为 的薄层 ,u 接近主流速度 u y = 薄层 速度边界层 边界层厚度 定义:u/u=0.99 处离壁的距离为边界层厚度小:空气外掠平板,u =10m/s: 边界层内:平均速度梯度很大;y=0处的速度梯度最大 由牛顿粘性定律: 速度梯度大,粘滞应力大 边界层外: u 在 y 方向不变化, u/y=0 粘滞应力为零 主流区 边界层区:流体的粘性作用起主导作用,流体的运 动可用粘性流体运动微分方程组描述(N-S方程)主流区:速度梯度为0, =0;可视为无粘性理想 流体; 欧拉方程 边界层概念的基本思想流体外掠平板时流动边界层有层流和紊流之分 临界距离:由