关于尾流介绍

[拼音]：weiliu

[外文]：wake

运动物体后面或物体下游的紊乱旋涡流，又称尾迹。流体绕物体运动时，物体表面附近形成很薄的边界层涡旋区。如果物体是象建筑物或桥墩那样的非流线型物体，流动将从物体后部表面分离，并有涡旋断续地从物体表面脱落。这些薄边界层或分离流涡旋区将顺流而下，在物体后面形成紊乱的、充满大大小小旋涡的尾流。如果物体是钝体，尾流能保持很远距离，并对处于尾流中的其他物体产生影响。

在远离物体下游处，尾流可用边界层理论进行分析。以下只限于讨论低速湍性尾流。附图所示为圆柱后面的平面湍性尾流流型。其中虚曲线表示尾流边界。从图上可以看出，由于物体的阻滞作用，尾流中速度将“亏损”（即减小）。从速度分布看，尾流象是反过来画的射流，而且在远离物体的下游处，尾流的亏损速度(用Δū表示)分布也具有相似性，即

，

式中Δū为最大速度亏损；b为尾流宽度的一半；y为纵坐标。但是，尾流与射流根本不同。尾流的对流加速度比射流大得多。由边界层方程推出的尾流方程也不一样。

H.施利希廷根据混合长和相似性等假设，求出平面湍性尾流的解。其主要结果如下：

（1）尾流宽度同到物体的距离的平方根成正比；

（2）亏损速度分布为：

Δū/Δū=[1-(y/b)3/2]2；

③尾流中心最大速度亏损同上述距离的平方根成反比。当这一距离很大时，尾流速度亏损可以忽略。

对于三维物体后面的尾流可作类似的分析。在高速尾流中应当考虑流体的可压缩性影响。在高超声速尾迹中则发生一系列物理化学现象，其分析方法根本不同。

参考书目

1. 谢象春著：《湍流射流理论与计算》，科学出版社，北京，1975。

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