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层流

层流(英語:Laminar flow),為流体的一种流动状态。当流速很小时,流体分层流动,互不混合或很少部分混合称为层流,或称为片流[1];逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。

流线型与模拟的层流

这种变化可以用雷诺数来量化,公式为

其中,DH 是管道的水力直径 (m),Q体积流率 (m3/s);A 是管道的横截面积 (m2);u 是流体的平均速度 (m/s);μ 是流体的动力粘度 (Pa·s = N·s/m2 = kg/(m·s));ν 是流体的运动粘度,ν = μ/ρ (m2/s);ρ 是流体的 密度 (kg/m3)。

雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于黏滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的湍流流场。

流态转变时的雷诺数值称为临界雷诺数。一般管道雷诺数Re<2100为层流状态,Re>4000为湍流状态,2100<Re<4000時为过渡状态

参见 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ Streeter, V.L. (1951-1966) Fluid Mechanics, Section 3.3 (4th edition). McGraw-Hill

层流, 此條目没有列出任何参考或来源, 2019年1月25日, 維基百科所有的內容都應該可供查證, 请协助補充可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的內容可能會因為異議提出而被移除, 英語, laminar, flow, 為流体的一种流动状态, 当流速很小时, 流体分动, 互不混合或很少部分混合称为, 或称为片流, 逐渐增加流速, 流体的流线开始出现波浪状的摆动, 摆动的频率及振幅随流速的增加而增加, 此种流况称为过渡流, 当流速增加到很大时, 流线不再清楚可辨, 流场中有许多小漩涡, 称为湍流, 又称为乱流, 扰流或. 此條目没有列出任何参考或来源 2019年1月25日 維基百科所有的內容都應該可供查證 请协助補充可靠来源以改善这篇条目 无法查证的內容可能會因為異議提出而被移除 层流 英語 Laminar flow 為流体的一种流动状态 当流速很小时 流体分层流动 互不混合或很少部分混合称为层流 或称为片流 1 逐渐增加流速 流体的流线开始出现波浪状的摆动 摆动的频率及振幅随流速的增加而增加 此种流况称为过渡流 当流速增加到很大时 流线不再清楚可辨 流场中有许多小漩涡 称为湍流 又称为乱流 扰流或紊流 流线型与模拟的层流这种变化可以用雷诺数来量化 公式为R e r u D H m u D H n Q D H n A displaystyle mathrm Re frac rho uD text H mu frac uD text H nu frac QD text H nu A 其中 DH 是管道的水力直径 m Q 是体积流率 m3 s A 是管道的横截面积 m2 u 是流体的平均速度 m s m 是流体的动力粘度 Pa s N s m2 kg m s n 是流体的运动粘度 n m r m2 s r 是流体的 密度 kg m3 雷诺数较小时 黏滞力对流场的影响大于惯性力 流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减 流体流动稳定 为层流 反之 若雷诺数较大时 惯性力对流场的影响大于黏滞力 流体流动较不稳定 流速的微小变化容易发展 增强 形成紊乱 不规则的湍流流场 流态转变时的雷诺数值称为临界雷诺数 一般管道雷诺数Re 2100为层流状态 Re 4000为湍流状态 2100 Re 4000時为过渡状态参见 编辑雷诺数 紊流 泊肃叶定律参考文献 编辑 Streeter V L 1951 1966 Fluid Mechanics Section 3 3 4th edition McGraw Hill 取自 https zh wikipedia org w index php title 层流 amp oldid 75061205, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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