讨论，流动为什么会产生边界层

mumu8888

我觉得这个论题的提问语句可否这样理解：流动为什么会产生边界层→流动的研究为什么要假设一个边界层？

coolboy

原帖由 coolboy 于 2011-11-7 11:43 发表

                               
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从湍流的能量输运角度来看，湍流的非线性作用就是不断地把大尺度流动的能量传输到分子尺度流动再通过磨擦的作用而转换为热能耗散掉。对于黏性很小的流体来讲，需要有很大的速度切变才能使磨擦产生有效作用。那很大速度切变的区域也可称为流动边界层，即流动边界层在这里也可成为定义。从这定义可立刻得出：黏性很大的流体不存在流动边界层。

问题是“流动为什么会产生边界层？”它与另一个问题“流体为什么会有边界层？”是略有区别的。

若边界层的意思是流场各物理量的空间变化异常大的话，则其也可出现在流体内部。由此，譬如激波的界面也可理解为一特殊的边界层。中性简单流体通常仅仅考虑流场法向分量沿激波界面的变化。此时，流体黏性同界面及能量转换也有着密切的关系。特别是对无黏的理想流体来说，界面的宽度为零，流场物理量跨越激波界面时的变化不连续。最有意思的现象是：无黏的理想流体块在跨越激波界面时其一部分动能被转换为了热能。

hawking2006

貌似叫“边界层理论”，也就是说是人们认识解释流动现象给出的一种说法。边界本无层，靠近流场边界的地方流动有自己的特点，就有人，貌似最开始是德国人，提出来了“边界层”。

nabla

coolboy大牛的解释很受益，说明站在流体力学高度不一样。边界层是普朗特创新的提出将真实流动简化和描述为粘性和无粘性两部分从而解决实际应用之中很多问题。
不过这个边界层的流动很有特点，速度梯度大，这一点coolboy从湍流串级理论另外一个角度加以阐述。学习了，受教

通流

看了几遍，还是不太明这个“产生”和“有”的区别是指什么。是不是下面两个表达的意思不同：
产生激波
有激波

通流

激波虽然是无粘流动的控制方程的一种可能的解。但是无粘流动也容忍膨胀激波。这时，我们还需要热力学第二定律的帮助。如果是有粘的，那么膨胀激波就不可能了。
所以，粘性作用还是会以某种形式表现出来的。

coolboy

原帖由 通流 于 2012-6-5 09:59 发表

                               
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看了几遍，还是不太明这个“产生”和“有”的区别是指什么。是不是下面两个表达的意思不同：
产生激波
有激波

我那句话的本意主要是想区别“流动”和“流体”，“流体”可以是静止的。

通流

哦。
不过我还是搞不清你想表达的意思。
静止的流体也会有边界层？或者说，只有流动才会有边界层？

coolboy

所谓的“毛细管现象”应该与静止流体边界层表面张力有关吧。

通流

我是越来越糊涂了。到目前为止，我理解的你的那句话的关键词有
“产生“，”有“，”流动“，”流体“，”边界层“。

现在又来一个毛细管的例子。这是怎么联系起来的？
毛细管是流体。是不是也算边界层？
不知别的朋友是怎么理解的?

ustcsunl

http://www.cfluid.com/bbs/viewthread.php?tid=76287&extra=page%3D1&page=3
40楼,
我知道只有很少人能够看懂字面后的意思。

通流

所以才需要解释清楚嘛。

onesupeng

搞半天，什么是边界层啊？先定义再解释，要不然蛋是越扯越远

通流

说的不错。也许你先定义一个，再解释？

[ 本帖最后由 通流 于 2012-6-8 21:04 编辑 ]

通流

我的观点是 在流体力学中，边界层就是指的就是普朗特的开始的说的内容。也就是流动在壁面附近的行为。这个跟量子力学一般很难扯上关系。除非你是研究特殊的情形。什么是那种情形，我也说不清楚。比如高能气体？

甚至，连尾迹，射流，也不是边界层，虽然处理方法上有很多相似之处。

应用数学中，也有边界层问题。这个就是coolboy说的，在比较窄的区间中，微分方程的解有很大的变化。