液體高溫液體的邊界層分離

邊界層脫離壁面，同時(shí)出現(xiàn)回流，大旋渦的現(xiàn)象稱為邊界層分離（圖2-15）。

1．分離的原因

在外勢(shì)流沿流向不斷增壓（dp/dx>0）的情況下，邊界層內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能，一方面因克服粘性力做功而消耗，另一方面不斷轉(zhuǎn)化為壓力能。因此，各質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能沿流程越來(lái)越小。直到在某一點(diǎn)（圖2-15），zui靠近壁面的流體質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能降為零而停滯下來(lái)。在此以后，靠近壁面較遠(yuǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)，在與流動(dòng)方向相反的壓力差作用下被迫倒流。但是，離壁面較遠(yuǎn)的邊界層內(nèi)的流體質(zhì)點(diǎn)，仍有一定的動(dòng)能而繼續(xù)前進(jìn)。由于這種方向相反的流動(dòng)作用，形成回流和大旋渦，邊界層被迫擠離壁面而發(fā)生分離。

圖2-15  邊界層的分離

2．分離的結(jié)果

在分離區(qū)及其附近，由外勢(shì)流求得的壁面上的壓力分布與實(shí)際壓力分布相差很大，因此，不能應(yīng)用由外勢(shì)流計(jì)算所得到的壁面壓力分布，使物體阻力劇增，而升力削減。

由于邊界層的分離會(huì)引起旋轉(zhuǎn)機(jī)泵的失速，進(jìn)一步引起喘振、顫振和旋轉(zhuǎn)失速等不穩(wěn)定工況，從而使密封也發(fā)生振動(dòng)。