假定流体为水(ρ = 1000 kg/m³)。dp/dx = 0 时为纯库埃特流,U = 0 时为纯泊肃叶流。
上=运动板(速度 U)/下=静止板/箭头=速度向量(库埃特直线+泊肃叶抛物线的叠加)/逆流以红色显示
横轴=y/h [0, 1]/纵轴=u/U/蓝实线=合成剖面/灰虚线=纯库埃特直线(参考)
平行板(上板速度 U、下板静止、间隙 h)间的定常层流可由纳维-斯托克斯方程解析求解,结果是库埃特直线与泊肃叶抛物线的叠加。包含压力梯度 dp/dx 的一般解:
$$u(y) = U\,\frac{y}{h} - \frac{1}{2\mu}\,\frac{dp}{dx}\,y(h-y)$$上下板的壁面剪切应力(牛顿黏性定律 $\tau = \mu\,du/dy$):
$$\tau_{\mathrm{top}} = \frac{\mu U}{h} - \frac{h}{2}\frac{dp}{dx},\qquad \tau_{\mathrm{bot}} = \frac{\mu U}{h} + \frac{h}{2}\frac{dp}{dx}$$单位宽度体积流量与平均流速:
$$Q' = \int_{0}^{h} u\,dy = \frac{Uh}{2} - \frac{h^{3}}{12\mu}\frac{dp}{dx},\qquad V_{\mathrm{avg}} = \frac{Q'}{h}$$雷诺数(以间隙 $h$ 为特征长度、$U$ 为特征速度):
$$Re = \frac{\rho\,U\,h}{\mu}$$$U$ 为上板速度 [m/s],$h$ 为间隙 [m],$\mu$ 为动力黏度 [Pa·s],$dp/dx$ 为流向压力梯度 [Pa/m],$\rho$ 为密度 [kg/m³],$y$ 为距下板的高度。