层流边界层和湍流边界层在板前缘附近，边界层内流速较低，为层流边界层；而后逐渐过渡为湍流边界层。湍流边界层分为3层近壁面的薄层流体为层流内层；其次为缓冲层；然后为湍流核心。x=0xyu0u0u0u0层流边界层过渡区湍流边界层层流内层缓冲层湍流核心一、边界层的概念临界距离和临界雷诺数：临界距离xc由层流边界层开始转变为湍流边界层的距离；平板流动Rex—由平板前沿算起的距离，mu0—主流区流体流速，m/s。临界Rexcx=0xyu0u0u0u0xc层流边界层过渡区湍流边界层层流内层缓冲层湍流核心一、边界层的概念指由层流边界层开始转变为湍流边界层的距离。临界距离临界雷诺数临界距离所对应的对于光滑的平板壁面，临界雷诺数的范围为雷诺数定义一、边界层的概念2.管内边界层形成过程黏性流体以u0的流速流进管内,在进口附近形成速度边界层。一、边界层的概念(a)u0较小，在管中心汇合依然为层流边界层。汇合以后为充分发展的层流；LfriLfri（a）层流边界层（b）层流与湍流边界层层流边界层湍流边界层(b)u0较大，在汇合之前已发展为湍流边界层。汇合以后为充分发展的湍流。u0u0层流边界层一、边界层的概念流动进口段—由管进口开始至边界层汇合以前的距离Lf充分发展的流动—边界层汇合以后的流动一、边界层的概念在管内流动充分发展以后，雷诺数定义为二、边界层分离与局部阻力边界层的一个重要特点是，在某些情况下，会出现边界层与固体壁面相脱离的现象。此时边界层内的流体会倒流并产生旋涡，导致流体的能量损失。此种现象称为边界层分离，它是粘性流体流动时能量损失的重要原因之一。边界层分离现象以不可压缩黏性流体绕过一水平放置的长圆柱体流动为例讨论。设流体流速为u0，在圆柱体表面形成的速度边界层如图在A点（正对柱体中心）：二、边界层分离与局部阻力边界层分离示意图驻点质点A→B（上游区，顺压区）：克服摩擦阻力，消耗动能；在B点：B→P（下游区，逆压区）：克服摩擦阻力和逆压力梯度，消耗动能；在P点：边界层分离示意图二、边界层分离与局部阻力停滞点,动能耗尽，停止流动。由于流体是连续和不可压缩的，后续流体到达P点时，在较高压力下被迫离开壁面沿新的流线流向下游，发生边界层分离。P点下游成为流体的空白区，在逆压梯度作用下，产生倒流，但又不能接近处于高压下的P点，被迫退回，形成旋涡，消耗流体的机械能。二、边界层分离与局部阻力边界层分离示意图分离点管路中出现边界层分离的位置二、边界层分离与局部阻力管路中的突然扩大、突然缩小、转弯，或在流动中障碍物如管件、阀门等。1.局部阻力的计算管路上的各种管件内部及其邻近的上下游区域产生的能量损失称为局部阻力。局部阻力的计算有阻力系数法和当量长度法。三、管路上的局部阻力（1）阻力系数法或称为局部阻力系数。该法是将局部能量损失表示成流体动能因子的一个倍数，即三、管路上的局部阻力截面突然扩大时的阻力系数计算式为：①截面突然扩大细管内速度三、管路上的局部阻力截面突然缩小时的阻力系数计算式为:②截面突然缩小细管内速度三、管路上的局部阻力③管入口与管出口管入口：流体自容器流入管路(突然缩小的特例)管出口：流体自管路流入容器或直接排放至管外空间（突然扩大的特例）由由三、管路上的局部阻力管件弯头三通活接头管件与阀门的阻力系数（表1-3）…阀门球阀闸阀截止阀…④管件与阀门三、管路上的局部阻力表1-3常见管件与阀门的阻力系数4.5半开7.0水表，盘式0.17全开2.0摇板式闸阀70.0球式0.04活接头止逆阀0.04管接头2.0角阀，全开1.5回弯头9.5半开1三通6.0全开0.75弯头，90o标准阀0.35弯头，45o名称名称阻力系数，阻力系数，（2）当量长度法或管件与阀门的局部阻力亦可仿照写成如下形式在湍流流动情况下，某些管件与阀门的当量长度可由图1-24的共线图查得。Le—当量长度，表示流体流过某一管件或阀门时的局部阻力，相当于流过直径为d、长为Le的直管阻力。三、管路上的局部阻力2.管路系统中的阻力计算小