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Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer Chap. 8 Boundary layer approximations boundary layer equations 北京建筑工程学院 Beijing University of Civil Engineering and Architecture Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer §2-1 Velocity boundary layer and thermal § boundary layer 一、velocity boundary layer 1. 定义：当流体流过固体壁面时, 由于流体粘性的作用,使得在固 体壁面附近存在速度发生剧烈 变化的薄层称为流动边界层或 速度边界层。 2. 速度边界层厚度δ ：速度等于99%主流速度。 Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer 3. 特点：边界层厚度δ是比壁面尺度l 小一个数量 级以上的小量。 δ l 如：20 ℃空气在平板上以16m/s 的速度流动，在 1m处边界层的厚度约为5mm。 5 4 度 厚 层 界 边 3 速度 0.5 2 2 1 8 16 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 空气沿平板流动时边界层厚度变化的情况 Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer 4. 边界层内的流动状态：也有层流和湍流之分。 湍流核心 层流底层 对于外掠平板的流动，一般取 临界雷诺数 Re 5 × 105 c Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfer 5.管内流动 特点：边界层的形成和发展受到空间限制 内部流动过程中，固体表面上流体在其成长过 程中可能受到另一侧固体表面的限制，形成边 界层干扰或汇合 流动入口段：速度边界层厚度由零发展到汇合于 通道中心 l d ≈ 0.05Re l d ≈ 60 Advanced Heat Transfer Advanced Heat Transfe