边界层脱离壁面，同时出现回流，大旋涡的现象称为边界层分离（图2-15）。

1．分离的原因

在外势流沿流向不断增压（dp/dx>0）的情况下，边界层内流体质点的动能，一方面因克服粘性力做功而消耗，另一方面不断转化为压力能。因此，各质点的动能沿流程越来越小。直到在某一点（图2-15），zui靠近壁面的流体质点的动能降为零而停滞下来。在此以后，靠近壁面较远的流体质点，在与流动方向相反的压力差作用下被迫倒流。但是，离壁面较远的边界层内的流体质点，仍有一定的动能而继续前进。由于这种方向相反的流动作用，形成回流和大旋涡，边界层被迫挤离壁面而发生分离。

图2-15  边界层的分离

2．分离的结果

在分离区及其附近，由外势流求得的壁面上的压力分布与实际压力分布相差很大，因此，不能应用由外势流计算所得到的壁面压力分布，使物体阻力剧增，而升力削减。

由于边界层的分离会引起旋转机泵的失速，进一步引起喘振、颤振和旋转失速等不稳定工况，从而使密封也发生振动。