ξ值可由查表获得，查表时须注意ξ是对应于该局部水头损失区上游断面的流速?1还是下游断面的流速?2。
§6.8边界层概念与绕流阻力
边界层是在实际流体的大雷诺数流动中，紧贴固壁存在的一个粘性起主导作用的薄流层。根据边界层的流动特征建立起来的边界层理论不仅为处理无分离的大雷诺数流动的粘性影响提供了手段，而且也给边界层外的理想流体假设提供了依据，对理论流体力学和实验流体力学的结合奠定了基础。 一. 边界层的概念
? 在讨论来流绕过物体的外部流动时，如果流动的雷诺数足够大，似乎有理由忽略粘性，作理想流体假设，使问题简单易解。然而，不论流动的雷诺数大到什么程度，也不能改变无滑移物面条件必须满足这个事实，所以紧贴着物体表面，有一层薄的边界层，在边界层中流速从零迅速增大，而且雷诺数越大，边界层越薄，流速梯度越大，所以在边界层中，粘性力是必须要考虑的。而在边界层外，则完全可以作理想流体处理。
? 边界层厚度可以看成是壁面对来流的粘滞作用扩散范围的度量，定义为壁面起沿法向至流速达到外界主流流速之99%处。粘性扩散的范围与?t成比例，对于大雷诺数流动，边界层是很薄的，除非有非 常长的作用时间。
? 正因为边界层的厚度比起一般规则物体的曲率半径是很薄的，所以在局部
观察边界层内的流动时，物面就好象是平板一样。由此可见，一块平板的外部绕流问题是最重要，最基本的。
? 为限制粘性扩散的作用时间，考虑长度为l的平板恒定绕流。外界主流中
的一个流体质点从平板前缘起顺流运动x距离，受板面粘滞作用影响的时间为x/U，可见边界层厚度?将随x增加，估计其量级为?(x)??xU?x(Rex)1/2.
注意边界层的外边界线?(x)不是流线，它只是一个区域范围的界线。 ? 边界层中的流动也存在两种流态，从前缘起自层流开始，随x增加，边界层
越来越厚，壁面对扰动的稳定作用逐渐减弱，直至发生流态的转捩。转捩点xC对应的雷诺数
UxC?记为ReC，称为转捩临界雷诺数。影响边界层转捩的
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因素很多、很复杂，所以层流与紊流的转捩不是在某个断面突然发生的，而是在一个过渡区内完成的。转捩点主要依靠实验确定。一般认为转捩临界雷诺数在3×105～3×106之间。
? 层流边界层与紊流边界层在边界层厚度、边界层内速度分布和壁面切应力
等方面有很大的区别。紊流边界层中雷诺应力所代表的动量对流使流速分布趋于均匀，所以紊流边界层比层流边界层厚，
顺流增厚的速度也比层流边界层快，相对均匀的流速分
布还导致壁面切应力的增加。正因为如此，对两种流态的边界层必须分别讨论。 ? 圆管进口边界层发展至管轴汇合，此后形成充分发展的圆管流动。如果在
汇合前边界层还没有发生转捩，那么圆管流动呈层流流态，否则为紊流流态。
位移厚度?1：因为有了边界层，使通过断面的流量比理想流体流动时减少了
??(U?ux)dy，把这些流量折合成理想流体流动通过一个厚度?1的流量，这个厚
0度就叫做位移厚度。 二. 边界层分离
非流线型物体绕流的边界层与平板绕流不同，由于存在
?p?0的逆压区，?x处于逆压区中边界层内的流速剖面会顺流变得越来越瘦削，紧贴壁面的流体越走越慢，壁面切应力则越来越小，直到分离点处，壁面切应力降为零，即
?ux?y?0，边界层内的流体质点开始
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脱离壁面，此后便会发生流体沿着壁面‘回流’的现象，就象我们在§7-2中讨论平面库塔流时提到P??1的情况，这样边界层中从上游流来的流体在到达分离点时，受到堆积和回流的影响，只能被挤向主流，离开壁面，这就是边界层的分离。
由于在分离点后的回流区、旋涡区中压强大大下降，导致绕流物体前后的压差，形成压强阻力，也可称为形状阻力。绕流物体的阻力包括摩擦阻力和压强阻力两部分。
边界层理论回答了实际流体绕流中物体阻力的成因，也对理想流体绕流中物体不受阻力的达朗贝尔佯谬作出了解释。
为减小绕流物体的总阻力应从摩擦阻力和压强阻力两个方面综合考虑，其中降低压强阻力的原则是尽可能避免或推迟边界层的分离，缩小旋涡区。采用人工激流，提前转捩，使边界层在分离前转变为紊流是方法之一，这样做的理由是：紊流具有较丰满的速度分布，较大的动能，在抵抗逆压时比层流能更持久。
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