亞音速氣流流速增加為什麼氣流分離點後移?

時間 2021-09-09 20:21:29

1樓:

你好!當亞音速氣流流動進入充分發展階段後,流動中的慣性效應便可以忽略。那麼流動的控制主要是依靠粘性效應、壓力和動量之間的平衡。由於粘度的存在,發生了邊界層的分離。

以乙個流經圓柱體的流動為例,可以方便地解釋。

如圖,是乙個無粘流動,流線能夠很好地貼合著圓柱體的邊界而不會發生分離。

並且其壓力分布是對稱的,像乙個「壓力山」一樣,如下圖所示。

當引入了實際流體(即具有粘度),無論粘度多麼小,都會發生邊界層的分離。由於涉及到粘性效應,邊界層中的粒子在沿流動時會經歷能量損失,從而在某一處特定位置發生分離,如下圖所示。

產生分離的原因就是能量損失。流體粒子沒有足夠的能量從A到C,再從C到F,流體的性質也不再是對稱的分布。

可以看到粘性流動中邊界層中流體粒子的速度剖面,發現和主流速度是有差值的,這樣就造成了動能(動量)的損失,當動能不足時,就沒有足夠的能量來抵抗壓力的不斷增大,所以就會在某一處發生分離現象。所以當題主提出的氣流速度增大時,相當於給氣體注入了一定的動能(能量),那麼氣流就會有更多的能量來抵抗壓力的增大,所以分離點就會後移。

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