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邊界層脫離壁面，同時出現回流，大旋渦的現象稱為邊界層分離（圖2-15）。

1．分離的原因

在外勢流沿流向不斷增壓（dp/dx>0）的情況下，邊界層內流體質點的動能，一方面因克服粘性力做功而消耗，另一方面不斷轉化為壓力能。因此，各質點的動能沿流程越來越小。直到在某一點（圖2-15），zui靠近壁面的流體質點的動能降為零而停滯下來。在此以后，靠近壁面較遠的流體質點，在與流動方向相反的壓力差作用下被迫倒流。但是，離壁面較遠的邊界層內的流體質點，仍有一定的動能而繼續前進。由于這種方向相反的流動作用，形成回流和大旋渦，邊界層被迫擠離壁面而發生分離。

圖2-15  邊界層的分離

2．分離的結果

在分離區及其附近，由外勢流求得的壁面上的壓力分布與實際壓力分布相差很大，因此，不能應用由外勢流計算所得到的壁面壓力分布，使物體阻力劇增，而升力削減。

由于邊界層的分離會引起旋轉機泵的失速，進一步引起喘振、顫振和旋轉失速等不穩定工況，從而使密封也發生振動。