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第8章 边界层理论_1
第8章边界层理论
(Boundary Layer Theory)
—— Flow Over Immersed Bodies
Background: 粘性绕流的流动特征与粘性阻力，
阻力产生与减阻。
L. Prandtl: a German (1904) ，
———近代流体力学的奠基人。
边界层与阻力
—— Flow Over Immersed Bodies
Wing：streamlined body
90% by swimmer’s
shape； 10% by
friction between skin or
costume and the water.
Blunted bodies
New fabric takes drag out of swimming
8.1 边界层的概念
——Large Reynolds Number Flow
低速飞机：L ＝30m ，
-5 2
U =100m/s ，n =1. 5 ×10 m /s
0
100 30 8
Re 2 10
1.5 105
高速船舶：U =50kn≈25m/s:
0
25 30 8
Re 6.6 10
1.14 106
Re1 流动意味着粘性力相对于惯性力很小，忽略粘性？
1. 大Re数绕流流场的特征
（Characteristics of Flow Past an Object)
边界层定义：速度梯度很大的薄层。粘性在该薄层内起作用。
y
U y U 0.99U U 边界层流δ
0 e e e u 外部势流 U
U e
e
s
d(x) u
u(x,y) 尾涡区
x
o Re 1
L
图9.1.1 平壁面绕流的边界层 图9.1.2 大Re数绕流流场划分
全流场分成二个流动区域 （Plandtl BL Model ）：
外区 （y d ）：几何尺度x~L ，y~L；流动尺度u~U ，v~U 。
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