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來自 孔夫子舊書網 的圖片

邊界層是中國的一個科技名詞。

漢字是中華民族燦爛文化展台上一顆無可取代、熠熠閃光的明珠[1]。漢字之美,美在莊重典雅,形神兼具。她承載的是中華民族數千年的厚重歷史與燦爛文化[2]。她的美,是無與倫比的。

名詞解釋

邊界層是高雷諾數繞流中緊貼物面的粘性力不可忽略的流動薄層,又稱流動邊界層、附面層。這個概念由近代流體力學的奠基人,德國人Ludwig Prandtl於(普朗特)1904年首先提出。從那時起,邊界層研究就成為流體力學中的一個重要課題和領域。

如果粘性很小的流體(如水,空氣等)在大雷諾數時與物體接觸並有相對運動,則靠近物面的薄流體層因受粘性剪應力而使速度減小;緊貼物面的流體粘附在物面上,與物面的相對速度等於零;由物面向上,各層的速度逐漸增加,直到與自由流速相等。L-普朗特把從物面向上的這一流體減速薄層叫作邊界層。

由物面向外,流體速度迅速增大至當地自由流速度,即對應於理想繞流的速度,一般與來流速度同量級。因而邊界層內速度的法向垂直表面的方向梯度很大,即使流體粘度不大,如空氣、水等,粘性力相對於慣性力仍然很大,起着顯著作用,因而屬粘性流動。而在邊界層外,速度梯度很小,粘性力可以忽略,流動可視為無粘或理想流動。在高雷諾數下,邊界層很薄,其厚度遠小於沿流動方向的長度,根據尺度和速度變化率的量級比較,可將納維-斯托克斯方程簡化為邊界層方程。求解高雷諾數繞流問題時,可把流動分為邊界層內的粘性流動和邊界層外的理想流動兩部分,分別迭代求解。邊界層有層流、湍流、混合流 ,低速(不可壓縮)、高速(可壓縮)以及二維、三維之分。由於粘性與熱傳導緊密相關,高速流動中除速度邊界層外,還有溫度邊界層。

參考文獻