边界层英文解释翻译、边界层的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 boundary layer
【化】 boundary layer; interfacial layer

例句：

气流分离移动的流线型的躯体上流体边界层上的分隔物，如飞机的机翼，在平滑的流体流动中会引起故障和湍流
A separation in the boundary layer of fluid about a moving streamlined body, such as the wing of an airplane, causing a breakdown in the smooth flow of fluid and resulting in turbulence.

分词翻译：

边的英语翻译：

brim; rim; side
【化】 edge
【医】 brim; fringe; rim

界层的英语翻译：

【医】 border layer

专业解析

边界层（Boundary Layer）是流体力学中的核心概念，指靠近固体表面的一层薄流体区域，其内部流速从零（无滑移条件）逐渐增加到外部自由流速的99%。这一理论由德国物理学家路德维希·普朗特（Ludwig Prandtl）于1904年首次提出，为解决黏性流体与固体相互作用的复杂问题提供了简化模型。

1. 物理定义与数学描述

边界层的厚度通常定义为从表面到流速达到自由流速99%处的垂直距离，其数学表达基于普朗特边界层方程：

$$ rho left( u frac{partial u}{partial x} + v frac{partial u}{partial y} right) = -frac{partial p}{partial x} + mu frac{partial u}{partial y} $$

其中$rho$为流体密度，$mu$为动力黏度，$u$和$v$分别为横向和法向速度分量。

2. 分类与特性

层流边界层：流体分层平滑流动，黏性力主导（如低速水流经平板）。
湍流边界层：流体呈现不规则涡旋，惯性力显著（如高速飞机机翼表面）。
过渡区：介于层流与湍流之间的不稳定状态。

3. 应用领域

航空航天：优化飞机机翼设计以减少阻力（来源：《空气动力学基础》，John D. Anderson）。
气象学：模拟地表风场对大气环流的影响（来源：美国国家气象局技术文档）。
能源工程：提高风力涡轮机叶片效率（来源：《可再生能源系统流体力学》，H. Hassan）。

4. 研究意义

边界层理论是流体力学、传热学及环境科学的共同基础，其分离现象的解释为控制流动失稳提供了关键依据（来源：《流体力学年鉴》期刊综述）。

网络扩展解释

边界层是流体力学中的核心概念，指高雷诺数流动中紧贴固体表面的粘性效应显著的薄层区域。以下从定义、发展、特征及分类等方面进行综合解释：

1.定义与基本概念

边界层由德国物理学家普朗特（Ludwig Prandtl）于1904年首次提出，描述流体绕物体流动时，在物体表面附近因粘性力作用形成的薄层。其特点是：

粘性主导：与主流区（外部流动）不同，边界层内粘性力与惯性力量级相当。
速度梯度显著：从固体表面（速度为零）到层外缘（约99%主流速度）存在极大速度梯度，厚度（δ）通常定义为速度达到主流99%处的垂直距离。
雷诺数相关：雷诺数越大，边界层越薄。

2.历史发展与理论完善

普朗特奠基：1904年提出边界层概念，分离了无粘主流区与粘性主导区的流动。
关键进展：1908年勃拉修斯求解平板边界层方程，1921年卡门提出动量积分方程，推动理论实用化。

3.流动形态分类

边界层内流动可分为两种状态：

层流边界层：流体分层平滑流动，粘性力主导，稳定性高。
湍流边界层：流体出现不规则涡旋，惯性力增强，混合更剧烈，常见于高雷诺数或流动下游区域。

4.实际应用领域

航空航天：优化飞行器表面设计以减少摩擦阻力。
气象学：研究大气边界层（厚度约0.2–1 km），分析地表与大气间的能量交换。
工程传热：在换热器设计中利用边界层特性提高传热效率。

公式补充：边界层厚度定义

主流速度为(v_infty)时，边界层厚度δ满足： $$ v_x(y=delta) = 0.99v_infty $$ 其中(v_x)为距表面高度(y)处的流向速度。

通过上述分析可见，边界层理论不仅解决了高雷诺数流动的粘性效应简化问题，还为多学科工程应用提供了理论基础。