流体绕过物体表面时有哪些特征？

Question

如题所述

Answer 1

附面层的三个特点如下：

1、附面层厚度沿流动方向逐渐增加。

2、在附面层内流体也存在紊流与层流两种流动型态

3、附面层内，沿物体表面外法线方向，速度由在表面上的零迅速增加到接近于未扰动的速度。因而，在这极小的距离内，势必出现很大的速度梯度。根据牛顿内摩擦定律，在附面层内将产生很大的内摩擦力，由此就形成了摩擦阻力。

4、附面层内，沿物体表面法线方向上压强保持不变。

水、空气或其它低粘滞性流体沿固体表面流动或固体在流体中运动时，在高雷诺数情况下，附于固体表面的一层流体称为边界层。

以空气为例，空气流过物体时,由于物体表面不是绝对光滑的,加之空气具有粘性,所以,紧贴物体表面的一层空气受到阻滞,流速减小为零。这层流速为零的空气又通过粘性作用影响上一层空气的流动,使上层空气流速减小。

如此一层影响一层，在紧贴物体表面的地方，就出现了流速沿物面法线方向逐渐增大的薄层空气，通常将这一薄层空气称为附面层。

匀流动的流体在管道入口起始端保持均匀的流速分布。由于管壁的作用，靠近管壁的流体将受阻滞形成附面层，其厚度随离管口距离的增加而增加。

当附面层厚度等于管半径后，则上下四周附面层相衔接，使附面层占有管流的全部断面，形成充分发展的管流。其下游断面将保持这种状态不变。

绕流阻力由两类阻力组成：摩擦阻力和形状阻力。摩擦阻力是由流体的粘滞性所产生的，主要发生在紧靠物体表面的一个流速梯度很大、厚度极薄的一层流体薄层内，这个薄层叫附面层。

形状阻力主要是指流体绕曲面体或具有锐缘棱角的物体流动时，附面层发生分离，从而产生旋涡所产生的阻力。