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1、第七章 层流边界层的流动与换热,7-1 对流换热中的根本问题,图7-1 沿平板流动的边界层速度和温度分布,7-1 对流换热中的根本问题,以二维常物性不可压缩流体为例，控制微分方程组可由第六章中的基本方程得到：,边界条件为：壁面处u = 0，非滑移界面v = 0，无渗透表面T = Tc，常壁温远离壁面处uU，均匀流v = 0，均匀流T = T，均匀温度求解以上方程组，可以得到速度场和温度场，利用粘性定律可以得到表面摩擦阻力，利用傅里叶定律可以得到壁面处的热流密度。,7-1 对流换热中的根本问题,7-2-1 速度边界层,7-2 边界层分析,7-2 边界层分析,7-2-2 温度边界层,7-2 边界层
2、分析,7-2-3 边界层微分方程组在主流区 (7-2-1)用表示速度u由壁面处的u= 0 变化到接近主流速度U的距离的数量级。在边界层区域，可以得到如下数量级关系：x L ，y，uU,7-2 边界层分析,边界层概念的引入可使换热微分方程组得以简化,数量级分析：比较方程中各量或各项的量级的相对大小；保留量级较大的量或项；舍去那些量级小的项，方程大大简化,3 边界层换热微分方程组,5个基本量的数量级：,主流速度：,温度：,壁面特征长度：,边界层厚度：,例：二维、稳态、强制对流、层流、忽略重力,首先确定：,连续性方程：,数量级分析,动量微分方程：,可忽略,能量微分方程：,表明：边界层内的压力梯度仅沿 x 方向变化，而边界层内法向的压力梯度极小。,边界层内任一截面压力与 y 无关而等于主流压力,可视为边界层的又一特性,层流边界层对流换热微分方程组：3个方程、3个未知量：u、v、t，方程封闭如果配上相应的定解条件，则可以求解,边界层积分方程式,
