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層流是什么意思

層流生活百科


層流是什么意思

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【層流是什么意思】層流是流體的一種流動狀態 。當流速很小時，流體分層流動，互不混合，稱為層流，或稱為片流；逐漸增加流速，流體的流線開始出現波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過渡流；當流速增加到很大時，流線不再清楚可辨，流場中有許多小漩渦，稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流 。
管內流體的平均流速與最大流速之比等于0.5，根據雷諾實驗，當雷諾數Re<2320時，流體的流動狀態為層流 。常見的層流有毛細管或多孔介質中的流動、軸承潤滑膜中的流動、繞流物體表面邊界層中的流動等 。
層流是流體的一種流動狀態，它作層狀的流動 。流體在管內低速流動時呈現為層流，其質點沿著與管軸平行的方向作平滑直線運動 。流體的流速在管中心處最大，其近壁處最小 。管內流體的平均流速與最大流速之比等于0.5 。\x0d\x0a1.簡介\x0d\x0a對于粘性流體的層狀運動，流體微團的軌跡沒有明顯的不規則脈動 。相鄰流體層間只有分子熱運動造成的動量交換 。層流只出現在雷諾數Re（Re=ρUL/μ)較小的情況中，即流體密度ρ、特征速度U和物體特征長度L都很小，或流體粘度μ很大的情況中 。當Re超過某一臨界雷諾數Recr時，層流因受擾動開始向不規則的湍流過渡，同時運動阻力急劇增大 。臨界雷諾數主要取決于流動形式 。對于圓管，Recr≈2000，這時特征速度是圓管橫截面上的平均速度，特征長度是圓管內徑 。層流一般比湍流的摩擦阻力小，因而在飛行器或船舶設計中，應盡量使邊界層流動保持層流狀態 。\x0d\x0a2舉例說明\x0d\x0a\x0d\x0a在低雷諾數的情況下，細致地調節細管中紅水的流速，當它與主流管內水流速度相近時，可以看到清水中有穩定而清晰的紅色水平流線，主流管中各水層互不干擾，是層流的典型例子 。\x0d\x0a經常遇見的層流現象還有毛細管或多孔介質中的流動、軸承潤滑膜中的流動、微小顆粒在粘性流體中運動時引起的流動、液體或氣體流經物體表面附近形成的邊界層中的流動等 。

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