边界层的流动分离

1、流动分离边界层流动 脱离固壁 的流动现象 7-8 边界层流动分离 7-8 边界层流动分离曲面边界层x)( xp在区域 A-C（物体迎风面），速度增加，压强下降，顺压区，顺压有利于推动边界层向前发展。同时承受壁面阻力0 xp在 C 点，外部速度最大 ，压强最小maxVminp,0 xppu顺压区在区域 C-S（物体背风面），速度减少，压强上升，反压区，反压阻止边界层向前发展。同时承受壁面阻力0 xpx)(xp,0 xppu反压区x)(xp在 S 处，边界层流体没有足够动能向前发展，离开物体表面，S 叫分离点，条件是： 00yyu在分离点 S 之后的流动区域叫分离尾涡区，回流区，压强降低eR大 ，

2、非对称，周期涡分离，卡门涡街 1p2p中等UdRe1p2p21pp 21pppFd气流阻力分离区越大，气流阻力越大。eR大 ，非对称，周期涡分离，卡门涡街 1p2pDFLF复冰电导线的舞动，阻力，升力周期性变化海洋结构，水工建筑，船舶等承受周期性波浪力，大型桥梁，高层建筑在风力作用下，随机振动。机翼后端，机尾后端的分离涡流动，诱导机翼，机尾颤振不对称涡分离上下振动高速气流px流体阻力FFFFPxDdspFxp压差阻力摩擦阻力dsFxpDpFFFF,钝体绕流压差阻力为主由于流动分离，背风面尾涡区压强很小，造成很大的压差阻力。流线体绕流FFFFDp,摩擦阻力为主分离区很小，或几乎不分离，压差阻力很

3、小。如 海洋鱼类。一般工程建筑物的流体阻力：AUCFDD221A 是迎风面积， 是阻力系数，从实验或半经验公式确定DC)(eDDRCC 例：圆柱形烟囱，在均匀气流下受力。估计烟囱底部的弯矩 平均风速mdmL1,25hkmu/502212212220LLduCLAuCLFMDDD)(445590mNM烟囱底部的弯矩LDF0M2 . 1DC查表51061. 9duResmhkmu/89.13/503/23. 1mkgspa51078. 1例：汽车匀速直线运动32/28. 1,2,38. 0,/75mkgmAChkmVD求：汽车功率NAVCFDD211212解：smhkmV/8 .20/754388

4、VFND(瓦）汽车功率氢气球测风速VddFbF1342VCdgtgFFDdbtgCdgVD3)/1 (4gdFb36浮力，重力22228421dVCdVCFDDd气流阻力tgCdgVD3)/1 (448. 0DC060,2 .0mdspa51078. 133/087. 0,/25. 1mkgmkg氢气密度24016dVRe取值合适smV/71. 1当地风速小球颗粒在流体中缓慢运动的阻力小球颗粒缓慢运动时，周围流体运动惯性力可忽略不计，流动阻力以粘性摩擦阻力为主河流中泥沙沉降，灰尘在气流中运动，血液中各种细胞，细菌，病毒颗粒运动。533101048.01010/131/24eeeeeDRRRVd

5、RRCDFVAVCFDD221流体对固体小颗粒的阻力迎风面积42dA这里 是小颗粒与流体的相对运动速度。V小球在流体中沉降过程受力分析小球开始加速下降，运动速度增加，阻力增加，当受力平衡时，小球下降速度不变BFDFGVgdG361重力gdFB361浮力222284121dVCdVCFDDD阻力BDFGF)(68322gdFGdVCBDDCdgV3)(4小球颗粒在静止流体中的沉降速度 当受力平衡时，小球下降速度不变BFDFGVDCdgV3)(4小球颗粒在静止流体中的沉降速度)(432gVCdD18)(,)(182gdVgVd1,/24VdRRCeeD代入如果流体上升速度为 ，小球颗粒保持悬浮状态VBDFFG如果 颗粒会被气流带走)(18gVd小球直径小于临界值18/ )(2 gdV流体上升速度大于临界值算例：气流上升速度smV/45. 0)(1004. 5,/1100,/234. 0533spmkgmkga估