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二、边界层的基本特征二、边界层的基本特征 由于积分上限 只是 的函数，因此式(5-2)中 的可写 成 注意到式（5-3），则式（5-2）可写成 （5-3） （5-4） (5-5) 在平板一个壁面上由粘滞力引起的总摩擦阻力 (5-6) 摩擦阻力系数 (5-7) 对于紊流边界层 平板上离前缘点处的边界层厚度 (5-8) 在平板一个壁面上由粘滞力引起的总摩擦阻力 (5-9) 摩擦阻力系数 (5-10) 因此，在边界层内的流体质点除了受到摩擦阻力的作用外，还受到 流动方向上压强差的作用。在圆柱体前半部边界层内的流体质点受 到摩擦阻滞逐渐减速，不断消耗动能。但由于压强沿流动方向逐渐 降低，使流体质点得到部分增速，也就是说流体的部分压强能转变 为动能，从而抵消一部分因摩擦阻滞作用而消耗的动能，以维持流 体在边界层内继续向前流动。 圆柱体的卡门涡街的脱落频率 与流体流动的速度 和圆柱体 直径 有关，由泰勒(ftaylor)和瑞利(lrayleigh)提出下列经 验公式 式（5-11）适用于 范围内的流动，式中无量纲数 称 为斯特劳哈(vstrouhal)数 ，即 （5-12） 在日常生活中，常听到风吹电线嘘嘘发响的鸣叫声，这种鸣响也是 由于卡门涡街的交替脱落引起空气中压强脉动所造成的声波。在工 程设备中（如管式空气预热器），空气横向绕流管束，卡门涡街的 交替脱落会引起管箱中气柱的振动。特别是当旋涡脱落频率与管箱 中的声学驻波振动频率相等时，便会发生声学共振现象，产生严重 的噪声，并使器壁在脉动压力作用下弯曲变形，甚至振裂。最严重 的情况是气室的声学驻波振动频率、管束的固有频率、卡门涡街的 脱落频率三者相合时，将造成设备的严重破坏。 通过实验分析可以得出，物体阻力与来流的动压头 和物体 在垂直于来流方向的截面积a的乘积成正比，即 (5-13) 为了便于比较各种形状物
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