流体外掠平板形成边界层，下列关于边界层厚度及流动状态表述中，不正确的说法是（）。
A 、边界层可以依次出现层流和湍流
B 、随着板长度增加，边界层厚度趋于稳定值
C 、边界层厚度与流速度及板面粗糙度有关
D 、当流动长度较大时，边界层内可以出现湍流
参考答案
【正确答案：B】
流体流过平板时，流场可分为边界层区和主流区，边界层区流体粘性起主要作用。流体外掠平板过程中，如果平板不够长，到达平板边界时没有发生边界层分离，则不会形成湍流态，因而边界层内可以依次是层流和湍流，而不是一定包括层流和湍流；如果板长增加，流体则会由层流态向湍流态过度，不会趋于稳定，如图2-5-1所示： 图2-5-1 流体外掠平板边界层
描述流体外掠平板时边界层的形成和发展过程？
边界层有层流、湍流、混合流 ，低速（不可压缩）、高速（可压缩）以及二维、三维之分。由于粘性与热传导紧密相关，高速流动中除速度边界层外，还有温度边界层。
流体外掠平板时，沿平板的垂直方向上的温度分布是变化的，这个变化在平板附近较大，但超过一定距离后，这个变化就微乎其微了，即远离平板的流体，其温度几乎还是来流温度，故为了便于研究起见，就人为规定了“温度边界层”的厚度，在这个厚度里，可以用边界层方程。
边界层内可以依次出现层流和湍流，当流动长度较大时，边界层内可以出现湍流，边界层厚度与来流速度及板面粗糙度有关。
扩展资料
边界层理论在为发展流体动力学提供一个有效的工具方面证明是极其有成效的。自20世纪以来，在新近发展起来的空气动力学这门学科的推动下，边界层理论已经得到了迅速的发展。在一个很短的时间内，它与其他非常重要的进展（机翼理论和气体动力学）一起，已成为现代流体力学的基石之一。
如果粘性很小的流体(如水，空气等)在大雷诺数时与物体接触并有相对运动，则靠近物面的薄流体层因受粘性剪应力而使速度减小；紧贴物面的流体粘附在物面上，与物面的相对速度等于零；由物面向上，各层的违度逐渐增加，直到与自由流速相等。
边界层的边界层厚度
边界层内从物面 （当地速度为零）开始，沿法线方向至速度与当地自由流速度U 相等（严格地说是等于0.990或0.995U）的位置之间的距离，记为 δ 。
边界层厚度与流动的雷诺数、自由流的状态、物面粗糙度、物面形状和延展范围都有关系。由绕流物体头部（前缘）起，边界层厚度从零开始沿流动方向逐渐增厚。当空气流的雷诺数为Rex=10时，在距前缘1米处，平板上层流边界层的厚度为3.5毫米。在平滑平扳上，层流边界层的厚度
（Rex=Ux/v，这里v为流体运动粘性系数)；写成等式时的常数值随所选取边界层厚度处的速度百分比(如选0.90，0.99或0.995)而异，一般为3.46到5.64。平滑平板上湍流边界层的厚度
其比例常数约为0.37。可以看出，由于测定边界层厚度有任意性，用它来计算摩擦阻力太粗糙，因而在实际应用中，又定义出其他的厚度。例如在低速时用位移厚度δ1(或δ*)、动量(损失)厚度δ2(或θ)，此外还有一个无量纲厚度比叫形状因子。 位移厚度的涵义是，边界层内的流体受到阻滞，因而通过的流量减小，相当于理想绕流中外流从物面上向外推移了一个距离，绕流物体的形状变成原几何形状再加位移厚度。
由于流体粘性阻滞而形成的边界层把层外主流从壁面向外推移的距离(图2)，可按定义由下式求出：
平行流流过平板时，层流边界层的δ1≈δ/3，湍流边界层的δ1≈δ/8。 因粘性阻滞，在边界层内所损失的动量，相当于按层外主流速度U计算时，这个动量所占的厚度，即
平行流流过平板时，层流边界层的δ2=0.13δ，湍流边界层的δ2=7δ/72=0.097δ，故δ1>δ2。 由于y与边界层厚度δ<<x(物面方向长度)是同一量级，同时又δ∝ ，普朗特于1904年从纳维—斯托克斯方程出发把方程中各项的数量级写出并互相比较，最后将量级为δ2以上的项略去，得到边界层方程。例如，二维不可压缩流的层流边界层方程组可写为：
边界条件 y=0,u=v=0,y=∞，u=U(x,t)，式中u、v为x、y方向的速度分量；p为压力；ρ为流体密度。原来y方向的动量方程简化成 ，它表示在边界层内沿垂直于壁面方向的压力保持常值，即壁面上某点的压力p等于无粘性外流在此点计算出的p值，因此在边界层流动计算中，p被认为是已知的物理量。
如果物面是曲面，可以选取曲面坐标系，沿物面方向为x，垂直于物面方向为y。同样得出 在y方向的增长也是δ的量级，可以忽略。
关于湍流边界层方程，由于流动随时间、空间而变更，情况非常复杂，因而尚未通过实验弄清湍流的物理机理，得出公认的模型。所以多年来，人们针对不同情况提出了各种半经验理论和假设求平均流解。
在湍流边界的一般情形中，流体微团的瞬时速度可表为平均速度与脉动速度之和(如x方向等)。由于脉动速度间的动量交换而引起的湍流边界层中的附加湍流应力(也叫雷诺应力)是：
它是一个张量。在二维情形中，雷诺应力τt可写成(见湍流理论)
式中ετ称为涡粘性系数，上面的横线表示平均值。二维不可压缩湍流边界层的微分方程组为： 此为T．von卡门于1921年所提出，又称卡门积分关系式，是工程上常用的近似法，对常、二维不可压缩层流和湍流(采用平均速度分量)边界层都能用。这个方程是在边界层内取一个控制微元，用动量定理使在x方向的总动量增加率等于单位时间内流出动量与流进动量之差得出的。因为求动量是从壁面y=o到y=δ求积计算的，所以得出的是平均值，即是近似法。此积分关系式为：
式中τ0为物面上的剪应力，用位移厚度δ1和动量厚度δ2代入，可写成：
或
式中
分析沿平板对流换热变化规律
规律：流体外掠平板时，沿平板的垂直方向上的温度分布是变化的，这个变化在平板附近较大，但超过一定距离后，这个变化就微乎其微了，即远离平板的流体，其温度几乎还是来流温度，故为了便于研究起见，就人为规定了“温度边界层”的厚度，在这个厚度里，可以用边界层方程。
由于流体粘滞力的作用，使流体在固体壁面上处于不流动的状态，所以使流体速度从壁面上的零速度值逐步变化到来流的速度值。通过固体壁面的热流也会在流体分子的作用下向流体扩散(热传导)，并不断地被流体的流动而带到下游，因而对流换热过程热对流与导热的综合作用的结果。
基本简介
对流换热是指流体与固体表面的热量传输。对流换热是在流体流动进程中发生的热量传递现象。对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式。
例如：家用空调换热器铝翅片既有导热又和空气进行对流换热实际流体都是有粘性的，由于粘性的作用，靠近固体壁面的流体滞止，流体力学中称为无滑移边界条件。壁面与流体间的换热必须经过这一个边界层，而穿过静止流体的热量传递方式只能是导热。
以上内容参考：百度百科-对流换热
