لایه های مرزی چسبناک و حرارتی

View Categories

لایه های مرزی چسبناک و حرارتی

1 min read

لایه های مرزی چسبناک و حرارتی
به طور کلی، یک نوسان هارمونیک مماسی با دامنه 0 و فرکانس f اعمال شده به دیوار در   0 یک موج چسبناک به شکل ایجاد می کند.
که در آن، f فرکانس، ρ 0 چگالی استاتیک، و μ ویسکوزیته دینامیکی است. بنابراین امواج برشی چسبناک با طول موج Lv و عدد موج مرتبط kv پراکنده هستند .
امواج چسبناک به شدت میرایی دارند زیرا دامنه آنها با فاصله از مرز به طور تصاعدی کاهش می یابد (رجوع کنید به شماره 3 ). در واقع ، تنها در یک طول موج، دامنه به حدود 1/500 مقدار آن در مرز کاهش می یابد. بنابراین، ضخامت لایه مرزی چسبناک را می توان برای اکثر اهداف کمتر از v در نظر گرفت . مقیاس طول δ v به اصطلاح عمق نفوذ چسبناک یا ضخامت لایه مرزی چسبناک است.
به طور مشابه، یک دمای نوسانی هماهنگ با دامنه 0 و فرکانس f در z  =  0 یک موج حرارتی به شکل ایجاد می کند.
که در آن p ظرفیت حرارتی (ویژه) در فشار ثابت و k هدایت حرارتی است. طول موج و عدد موج اینجا هستند
و رفتار فروپاشی مشابه امواج چسبناک. مقیاس طول δ th عمق نفوذ حرارتی است.
نسبت طول موج چسبناک به طول موج حرارتی یک عدد غیر بعدی مربوط به عدد پراندتل Pr است .
در هوا، این نسبت تقریباً 0.8 است، در حالی که در آب، نزدیک به 2.7 است . بنابراین، حداقل در این موارد مهم، لایه های مرزی چسبناک و حرارتی از نظر بزرگی یکسان هستند. بنابراین، اگر یک اثر برای یک هندسه خاص مهم است، احتمالا دیگری نیز مهم است.