流体中运动的各种装置都受着阻力的影响,该阻力的作用主要来自于边界层。随着科技的发展,对深水中运动的装置的性能要求日益提高,相应的设计要求也日渐提高,进一步研究流体的动力特性便越来越重要。边界层理论以在流体中运动物体的表面附近的流体为研究对象,将流体力学和计算力学有机地结合起来以处理相应的问题。它主要解决物体所受摩擦力,分离点位置以及其他相关的流体动力学参数预报问题。 本文以曲面物体边界层流场为研究对象,首先通过对经典计算方法进行了分析,进而引入了一种新的计算方法。并通过对两者的计算结果进行比较,提出了头部流场的计算方案,使该位置的边界层流场计算得到改善。接着在第四章,通过试验观察,对经典的边界层理论关于边界层分离问题的解释提出质疑,并对边界层流体微团的受力情况进行分析,建立了新的边界层分离条件的数学模型。该数学模型能很好的解释许多经典理论无法解释的分离现象,并通过数值试验对该数学模型进行了验证。 论文首先介绍了选题的背景依据和研究对象,概述了国内外关于边界层理论的研究历史和现状,并简要介绍了论文的方法。在第一章中,主要阐述了边界层理论的基本原理。基本假设以及研究方法。包括边界层原理,边界层方程的推导。第二章主要介绍了常用的边界层计算方法,分为一维情形,二维和三维情形。并分别介绍了在这几种情形下,边界层方程的不同形式。第三章中,则是通过经典方法和笔者提出的新的方法分别对边界层流场进行计算,并将结果进行了比较分析。在第四章中,通过对边界层中流体微团的受力分析,建立了边界层流场分离条件的数学模型。并通过对模型的分析,推导出关于流体分离与环境压强和物面曲率之间关系的两个结论。