文档介绍：1 边界层厚度的计算方法详述与边界层厚度相关的概念,包含边界层厚度,边界层位移厚度和边界层动量厚度三个概念。边界层厚度δ: 严格而言,边界层区与主流区之间无明显界线,通常以速度达到主流区速度的作为边界层的外缘。由边界层外缘到物面的垂直距离称为边界层名义厚度。边界层位移厚度δ* :设想边界层内的流体为无粘性时,以均流速度 U流过平板的速度分布如图1所示。实际流体具有粘性,以相同速度流过平板时,由于壁面无滑移条件, 速度从 U跌落至 0 。如此形成的边界层对流动的影响之一是使设想中的无粘性流体流过该区域的质量流量亏损了( 图1 中阴影区,平板宽度设为 1) 。将亏损量折算成无粘性的流量,厚度为δ*(图1中阴影区)。图1 边界层位移厚度示意图其公式推导: *0 ( ) U U u dy ??? ?? ??对不可压缩流体*0 (1 ) udyU ??? ??其中存在的问题是,很显然,边界层内的质量流量减少了,因为边界层内的沿着壁面切向的速度最大为自由来流的速度,最小为 0,而无粘的时候,整个流动的速度都是 U。损失的质量去哪里了呢?质量是不会丢失的,损失的质量流动到了边界层之外了, 如图 2所示。 2 图2 排挤厚度在图 2中,可以明显看出,由于边界层的存在,整个流动向边界层外“排挤”了, 把一部分流体质量排挤到了边界层之外。所以,边界层位移厚度,又称作排挤厚度,这个叫法比较形象地说明了边界层位移厚度的物理意义。对于边界层的动量厚度θ:边界层对流动的影响之二是使设想中的无粘流体流过该区域的动量流量亏损了,按平板单位宽度计算动量流量亏损量,并将其折算成厚度为θ无粘性流体的动量流量 0 ( ) U U u U u dy ??? ??? ???对不可压缩流动 0 (1 ) u u dy U U ???? ??称θ为动量亏损厚度,简称动量厚度。现在很多教材中对边界层的动量厚度的说明比较模糊,没有强调出为什么使用上述公式计算。以至于很多人对边界层的动量厚度有了错误的理解。计算边界层的动量厚度,必须考虑边