《第四章-边界层理论ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章-边界层理论ppt课件.ppt（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分1第四章第四章 边界层理论边界层理论 (boundary layer) 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2 19041904年，普兰特年，普兰特( ( Prandtl ) ) 提出边界层理论提出边界层理论。4.1. 4.1. 边界层的概念边界层的概念 当流体在固体表面流过时，在固体壁面附近存在当流体在固体表面流过时，在固体壁面附近存在有有一薄层一薄层流体，其
2、流体，其流速很小流速很小；但是其中的；但是其中的速度梯度速度梯度( (或或温度、浓度梯度温度、浓度梯度) )确确非常大非常大，其中的传递阻力占整体传，其中的传递阻力占整体传递阻力的绝大部分，此层流体称为递阻力的绝大部分，此层流体称为边界层边界层。在边界层。在边界层中，由于流体中，由于流体速度较小速度较小，所以动量改变率较小，所以动量改变率较小，惯性惯性力较小力较小；但由于；但由于速度梯度很大速度梯度很大，所以，所以粘滞力粘滞力作用作用不能不能忽略忽略，在边界层之内既需考虑惯性力作用，更需要考，在边界层之内既需考虑惯性力作用，更需要考虑粘滞力作用。虑粘滞力作用。 对于对于湍流流动湍流流动，在边界
3、层之外，由于速度梯度较，在边界层之外，由于速度梯度较小，小，只需考虑惯性力只需考虑惯性力的作用。的作用。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3边界层的形成可以用下图说明：边界层的形成可以用下图说明：( (介绍介绍 层流边界层和湍流边界层层流边界层和湍流边界层) )边界层的形成与发展过程边界层的形成与发展过程 u8u8u8u80.99u8xxcb变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4对于流体平行流过
4、平板，层流边界层对于流体平行流过平板，层流边界层转变转变为湍流边界层为湍流边界层的地点可用下列临界雷诺数表示：的地点可用下列临界雷诺数表示：对于光滑平板，对于光滑平板，2105 Rexcl (l ) ) Z Z方向为方向为1 1个长度单位个长度单位微元体的上表面微元体的上表面高于高于边界层厚度边界层厚度变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分28dyA3A2A4A10lu2xdy0lu uxdyddx() dx80lu2xdy+0lu2xdyddx()dx变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路
5、怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分29 由于在由于在z z方向无流体的流入与流出，所以通过方向无流体的流入与流出，所以通过A A2 2和和A A1 1面质量速率之差，必等于通过平面面质量速率之差，必等于通过平面A A3 3的质量速率，即的质量速率，即平面平面A A3 3在边界层外，其流速为在边界层外，其流速为u u ，则通过，则通过A A3 3进入的动量速进入的动量速率为率为dxdyudxdlx)(0dxdyuudxdlx)(0变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统
6、接线组成中一个重要组成部分30变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分31变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分32变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分33 上述上述卡门边界层方程卡门边界层方程对对层流层流边界层和边界层和湍流湍流边界层都边界层都适用，只要知道了速度分布，适用，只要知道了速度分布， 就可以计算出边界层厚就可以计算出边界层厚度及摩擦力。度及摩擦力。例题例题：已知流体在园管进口段边界层内的速度分布为：已知流体在园管进口段边界层内的速度分布为试推导边界层厚度试推导边界层厚度 与与x x的关系，并确定进口段长度的关系，并确定进口段长度x xc c。 3)(21)(23yyux