Понятие о гидродинамическом и тепловом пограничном слое

На рис представлена упрощенная типичная схема формирования гидродинамического пограничного слоя для самого простого случая обтекания – обтекания плоской поверхности

На рис. показана схема надвигания невозмутимого потока на плоской поверхности.

В т.О поток набегает на начало пластины, и поверхность начинает оказывать влияние на течение среды.

Согласно гипотезе прилипания, скорость потока на самой поверхности равна нулю.

В результате торможения потока на поверхности вследствие вязкости жидкости, зона торможения будет охватывать соседние слои течения по направлению под поверхностью (по оси Оу).

С ростом координаты Х влияние стенки, то есть притормаживание потока, распространяется всё выше, то есть:∆δ растёт при Х растёт

И при некоторой координате Х (Х критическое) ламинарные пограничный слой теряет устойчивость и уменьшается.

Далее возникает переходная область течения, а затем формируется турбулентный пограничный гидродинамический слой.

Пограничным слоем называется прилегающая к поверхности область течения, в которой скорость изменяется от нуля (на поверхности) до скорости невозмущённого потока.

Границей пограничного слоя условно считают поверхность, в каждой точке которой скорость потока отличается от скорости невозмутимого потока W₀ на 1 %.

Тепловой пограничный слой формируется только в том случае если температура поверхности и потока различны.

Формирование теплового пограничного слоя происходить принципиально аналогично.

Тепловым пограничным слоем называется область течения, в которой температура меняется от температуры поверхности до температуры невозмущённого потока.

Граница теплового граничного слоя является поверхность, где разница между температурой среды и температурой невозмущённого потока отличается от температуры потока на 1%.