separated flow是什麼意思，separated flow的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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"Separated flow"（分離流）是流體力學中的一個核心概念，指流體在流經物體表面時，由于逆壓梯度（adverse pressure gradient）和流體粘性（viscosity）的共同作用，導緻原本附着在物體表面的邊界層（boundary layer）從物體表面脫離（分離）的現象。一旦發生分離，主流流體不再緊貼物體表面流動，而是在物體後方形成一個充滿旋渦、回流且通常是非定常的尾流區（wake region）。

其詳細含義可分解為：

1. 核心現象：邊界層脫離表面

   • 在理想的無粘流體中，流線會平滑地繞過物體表面。但在實際粘性流體中，物體表面會形成一層速度從表面為零逐漸增加到主流速度的薄層，即邊界層。
   • 當流體沿着物體表面流動時，如果遇到壓力逐漸增大的區域（逆壓梯度），邊界層内靠近壁面的低速流體層會受到強烈的阻滞作用。
   • 逆壓梯度和粘性耗散的共同作用，使得邊界層内流體的動能不足以克服壓力升高，最終導緻邊界層内靠近壁面的流體停滞、速度反向（回流），迫使整個邊界層從物體表面擡升并脫離。這個脫離點稱為分離點（separation point）。

2. 流動結構特征：旋渦與尾流

   • 分離發生後，主流流體不再附着于物體表面，而是在分離點下遊形成一個或多個旋渦結構（如分離泡 separation bubble）或大尺度的非定常尾流區。
   • 這個區域内的流動通常混亂無序，充滿湍流脈動和能量耗散，壓力較低且分布複雜。

3. 關鍵影響因素

   • 逆壓梯度： 這是誘發分離的最主要因素。物體表面的曲率變化（如球體後部、機翼上表面後段、擴壓管道）是産生逆壓梯度的常見原因。
   • 流體粘性： 粘性是邊界層存在和能量耗散的根本原因，是分離發生的必要條件。
   • 雷諾數（Reynolds number）： 表征慣性力與粘性力之比。低雷諾數下更易發生層流分離，高雷諾數下可能發生湍流分離，且湍流邊界層由于更強的動量交換，通常比層流邊界層更能抵抗分離。
   • 表面粗糙度： 可能促進邊界層轉捩（從層流變為湍流），從而影響分離特性。

4. 工程意義與影響

   • 阻力增加： 分離導緻物體後部形成低壓尾流區，顯著增加壓差阻力（form drag），是汽車、飛機、建築物等物體阻力的主要來源之一。
   • 升力損失與失速： 對于機翼，上表面氣流分離會破壞環量，導緻升力急劇下降（失速 stall），是飛行安全的關鍵問題。
   • 流動控制目标： 理解和控制分離流是流體工程的核心挑戰之一。通過設計優化（如翼型修形）、流動控制裝置（如渦流發生器 vortex generators）或主動控制手段（如吹氣/吸氣），可以延遲或抑制分離，改善氣動性能。
   • 非定常特性： 分離流常具有強烈的非定常性，可能導緻振動、噪聲（如風噪）等問題。

權威參考來源：

1. NASA Glenn Research Center - Boundary Layer: 美國國家航空航天局的官方網站提供了關于邊界層及其分離的清晰基礎解釋。 https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/boundlay.html (此鍊接指向NASA教育闆塊，内容權威可靠)
2. Cambridge University - Department of Engineering - Lecture Notes on Fluid Mechanics: 劍橋大學工程系的講義通常包含對分離流物理機制的深入讨論（需查找具體課程資料，如"Viscous Flow"或"Aerodynamics"相關講義）。 https://www.eng.cam.ac.uk (作為頂級學府官網，其發布的學術資料具有高度權威性)
3. AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) - Publications: AIAA作為航空航天領域最權威的專業組織之一，其期刊（如AIAA Journal, Journal of Aircraft）和會議論文集中包含大量關于分離流機理、預測和控制的最新研究，代表了該領域的最高學術水平。 https://www.aiaa.org/publications (鍊接指向AIAA官方出版物頁面，來源權威)

網絡擴展資料

“Separated flow”是流體力學領域的專業術語，指流體在流動過程中因壓力梯度或障礙物導緻的主流與邊界層分離的現象。以下是詳細解釋：

1.基本定義

• 術語構成：由形容詞“separated”（分開的）和名詞“flow”（流動）組成，字面意為“分離的流動”。
• 學科領域：主要用于流體力學、空氣動力學及化工領域，描述流體運動中的特殊分離現象。

2.物理機制

在流體繞過物體（如機翼或管道彎頭）時，表面摩擦力會使靠近物體的流體（邊界層）減速。當逆壓力梯度（壓力沿流動方向升高）達到臨界值，邊界層會脫離物體表面形成分離區，産生渦旋或湍流，這種現象稱為“separated flow”。

3.應用場景

• 工程領域：例如管道系統中通過夾管閥調節分離流的流量。
• 空氣動力學：機翼後緣的氣流分離可能導緻升力損失或失速。
• 化工設備：分離流可能影響反應器内混合效率或傳熱效果。

4.相關擴展

• 詞彙變形：動詞“separate”的過去式/分詞為“separated”，名詞形式為“separation”（分離過程）。
• 常見誤區：需與“diverted flow”（分流）區分，後者指主動引導流體分支，而非自然分離。

若需更專業的流體力學公式或案例，可參考空氣動力學教材或工程文獻。

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