流體粘性的影響僅限于邊界層
流體的粘度及其影響因素比較復(fù)雜, 給實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究帶來(lái)很大的不便。因此, 為把問(wèn)題簡(jiǎn)化, 正像物理學(xué)中引入理想氣體, 理論力學(xué)中引入絕對(duì)剛體等概念一樣, 流體力學(xué)中也常采用理想流體 (或稱(chēng)無(wú)粘性流體) 模型, 即假設(shè)流體在流動(dòng)時(shí)沒(méi)有摩擦損失, 認(rèn)為內(nèi)摩擦力為零。在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí), 先按理想流體來(lái)考慮, 找出規(guī)律后再加以修正, 然后應(yīng)用于實(shí)際流體。實(shí)際上在某些場(chǎng)合下, 粘性并不起主要作用, 此時(shí)實(shí)際流體就可按理想流體來(lái)處理。因此, 引入理想流體的概念, 對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題具有重要意義。
實(shí)際粘性流體流動(dòng)中, 無(wú)論數(shù)有多大, 在固體壁面上流速總為零。而在離開(kāi)壁面僅一小距離處, 流體的速度就變到與主流速度大體相等。因此壁面附近存在一個(gè)垂直于流速方向的速度梯度很大的薄層區(qū)域, 稱(chēng)之為邊界層。水泥生產(chǎn)工藝流程下面以流體均勻流過(guò)平板為例來(lái)說(shuō)明邊界層的形成與發(fā)展。 實(shí)際流體以均勻的流速流過(guò)平板。到達(dá)平板前沿之后, 由于固體壁面對(duì)流體的吸附作用, 使緊貼壁面的流體流速為零。實(shí)際流體的粘性力又使靠近壁面的流體相繼受阻而減速, 并隨著離開(kāi)壁面距離的增大, 流速逐漸變大, 直到與主流速度 (未受阻礙的流速) 基本相等。這樣在流動(dòng)的垂直方向產(chǎn)生了速度梯度。