层流是流体的一种流动状态..doc

层流是流体的一种流动状态。流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。此种流动称为层流或滞流，亦有称为直线流动的。流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小。管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5，根据雷诺实验，当雷诺准数引Re2320时，流体的流动状态为层流。粘性流体的层状运动。在这种流动中，流体微团的轨迹没有明显的不规则脉动。相邻流体层间只有分子热运动造成的动量交换。常见的层流有毛细管或多孔介质中的流动、轴承润滑膜中的流动、绕流物体表面边界层中的流动等。 laminar and turbulent flows 　　流体流动时,如果流体质点的轨迹(一般说随初始空间坐标x、y、z和时间t而变)是有规则的光滑曲线（最简单的情形是直线），这种流动叫层流。没有这种性质的流动叫湍流。1959年J.欣策曾对湍流下过这样的定义：湍流是流体的不规则运动，流场中各种量随时间和空间坐标发生紊乱的变化，然而从统计意义上说，可以得到它们的准确的平均值。 　　在直径为d 的直管中，若流体的平均流速为v,由流体运动粘度v组成的雷诺数 有一个临界值（大约为2300～2800）Recr,若ReRecr则流动是层流,在这种情况下,一旦发生小的随机扰动,随着时间的增长这扰动会逐渐衰减下去；若ReRecr,层流就不可能存在了,一旦有小扰动,扰动会增长而转变成湍流。O.雷诺在1883年用玻璃管做试验，区别出发生层流或湍流的条件。把试验的流体染色，可以看到染上颜色的质点在层流时都走直线。当雷诺数超过临界值Recr时，可以看到质点有随机性的混合，在对时间和空间来说都有脉动时，就是湍流。不用统计、概率论的方法引进某种量的平均值就难于描述这一流动。除直管中湍流外还有多种多样各具特点的湍流，虽经大量实验和理论研究，但至今对湍流尚未建立起一套统一而完整的理论。 　　大多数学者认为应该从纳维－斯托克斯方程出发研究湍流。湍流对很多重大科技问题极为重要，因此，近几十年所采取的做法是针对具体一类现象建立适合它特点的具体的力学模型。例如，只适用于附体流的湍流模型；只适用于简单脱体然后又附体的流动；只适用于翼剖面尾迹的或者只适用于激波和边界层相互作用的湍流模型等等。湍流这个困难而又基本的问题，近年来日益受到了物理学界的重视。 游客 紊流的物理定义 浏览32次 创建时间?2006-11-08 13:49:49 ? “紊流”是液体力学中的一个术语， 是指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。具体是指流体流动时各质点间的惯性力占主要地位，流体各质点不规则地流动。紊流一般相对“层流”而言。一般用雷诺数判定。雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态。在不同的流动状态下，流体的运动规律．流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速与最大流速的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。 紊流是流体力学中的一个术语， 是指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。具体是指流体流动时各质点间的惯性力占主要地位，流体各质点不规则地流动。　　紊流一般相对“层流”而言。一般用雷诺数判定。雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态。在不同的流动状态下，流体的运动规律．流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速与最大流速的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。 　　速度、压强等物理量在时间和空间中发生脉动的流体运动，又称湍流。紊流的主要特征　　是：①流体质点的运动极不规则，流场中各种流动参数的值具有脉动现象。②由于脉动的急　　剧混掺，流体动量、能量、温度以及含有物的浓度的扩散速率较层流为大。③紊流是有涡流　　动，并且具有三维特征。　　1883年，O.雷诺发表了他观测层流及紊流流态的文章，并于1894年推导出索流时均流　　动的基本方程——雷诺方程式。20世纪20年代以来，发展了各种半经验理论和各种紊流模型，　　从而对紊流问题可进行定量的分析。从30年代起，紊流统计理论，特别是G.I.泰勒的均匀　　各向同性紊流理论得到了发展；40年代苏联的A.H.科尔莫戈罗夫提出了局部各向同性紊流　　理论。50年代中国的周培源对于均匀各向同性紊