2015-04-24 15:09:11

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层流(laminar flow)是流体的一种流动状态,它作层状的流动。流体在管内低速流动时呈现为层流,其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。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。

基本信息

  • 中文名

    层流

  • 相关计算

    层流只出现在雷诺数Re

  • 举例说明

    细致地调节细管中红水的流速

  • 状态

    流体的一种流动状态

折叠 编辑本段 基本介绍

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Re<2320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。

折叠 编辑本段 计算方法

层流只出现在雷诺数Re(Re=ρUL/μ)较小的情况中,即流体密度ρ、特征速度U和物体特征长度L都很小,或流体粘度μ很大的情况中。当Re超过某一临界雷诺数Recr时,层流因受扰动开始向不规则的湍流过渡,同时运动阻力急剧增大。临界雷诺数主要取决于流动形式。

对于圆管,Recr≈2000,这里特征速度是圆管横截面上的平均速度,特征长度是圆管内径。层流远比湍流简单,其流动方程大多有精确解、近似解和数值解。层流一般比湍流的摩擦阻力小,因而在飞行器船舶设计中,应尽量使边界层流动保持层流状态。

折叠 编辑本段 举例说明

细致地调节细管中红水的流速,当它与主流管内水流速度相近时,可以看到清水中有稳定而清晰的红色水平流线,表明这时主流管中各水层互不干扰地流动。这种水流叫做层流。

流线型与模拟的层流

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