¿Qué es una capa límite y cuáles son las consecuencias de la separación de la capa límite?
La capa límite se refiere a la capa de flujo delgada en el flujo de alto número de Reynolds alrededor del objeto cuya fuerza viscosa cerca de la superficie del objeto no se puede ignorar. También se llama capa límite de flujo y capa límite.
En el proceso químico, la desventaja de la separación de la capa límite de flujo es principalmente aumentar la pérdida de resistencia al flujo, mientras que sus posibles beneficios son principalmente aumentar el grado de turbulencia.
Si un fluido con muy baja viscosidad (como agua, aire, etc.) entra en contacto con un objeto y se mueve con respecto a él con un número de Reynolds grande, la delgada capa de fluido cerca de la superficie del objeto reducirá su velocidad debido a la tensión cortante viscosa. El fluido cerca de la superficie del objeto se adhiere a la superficie del objeto y la velocidad relativa a la superficie del objeto es igual a cero desde la superficie del objeto hacia arriba, la latitud de cada capa gradualmente. aumenta hasta que es igual a la velocidad del flujo libre. L-Prandt llama a esta fina capa de desaceleración del fluido hacia arriba desde el plano del objeto la capa límite.
Información ampliada
La capa límite es una capa delgada, que está cerca de la superficie del objeto. Hay un área de flujo con un gran gradiente de velocidad y curvatura a lo largo de la dirección normal de la pared. superficie. La tensión viscosa actúa como resistencia al fluido en la capa límite, de modo que a medida que el fluido fluye hacia atrás a lo largo del plano del objeto, el fluido en la capa límite se ralentizará gradualmente y se presurizará.
Si el flujo está bajo la acción de un gradiente de presión adverso, se desacelerará aún más. Finalmente, la energía cinética del fluido en toda la capa límite no es suficiente para mantener el flujo aguas abajo durante mucho tiempo. , de modo que su velocidad caerá en algún lugar de la superficie del objeto. La dirección de la velocidad es opuesta al flujo potencial, es decir, se produce contracorriente. Esta contracorriente empujará la capa límite hacia el flujo potencial, provocando que la capa límite se espese o se separe repentinamente.
Después de que la capa límite se separa, se elevará desde cerca de la superficie del objeto y entrará en la corriente principal, mezclándose con la corriente principal. El resultado es una presión uniforme en toda el área mezclada.
Enciclopedia Baidu: Separación de capas límite
Enciclopedia Baidu: Capa límite