注册结构工程师辅导：边界层的分离现象

更新时间：2010-07-22 10:17:51 来源：|0

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　　(二)边界层的分离现象

　　上述平板边界层不出现边界层与壁面脱离的分离现象。但当黏性流体绕过弯曲壁面时，如图6-4-7所示，在M点以后流速沿流减小，压强沿流逐渐增加，出现逆压梯度∂p/∂x>0。边界层外的流体质点，由于具有较大的动能，可以克服与流动方向相反的压力差，继续向前流动;而边界层内流动阻力影响较大，流体质点具有的动能较小，而且愈靠近边壁具有的动能愈小，以致流到某一点后因动能耗尽而停止。这一点称边界层的分离点S。在分离点S的下游，靠边壁的水质点在反向压力差作用下，产生反向回流，于是在边壁和主流之间形成旋涡区。这就是边界层的分离现象。

　　前面所述，局部水头损失发生在边界条件急剧变化的局部流程中。正是因为在这些地方往往发生主流与边壁脱离，在主流与边壁间形成旋涡区。旋涡区的存在大大增加了紊流的紊动程度;旋涡区压缩了主流的过流断面，引起过流断面上流速重新分布，增大了主流某些地方的流速梯度，也就增大了流层间的切应力;旋涡区内部不断消耗的能量，也是来自主流;旋涡中流体质点不断被主流带到下游，将加剧下游一定范围的紊流脉动，加大了这段长度上的水头损失。所以边界层的分离和旋涡区的存在是造成局部损失的主要原因。

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