层流和湍流的雷诺数、层流和湍流的运动方式( 二 )


扩展资料
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 。
参考资料来源:百度百科-层流和湍流

Q5:层流与湍流的本质区别是
层流与湍流的本质区别是湍流是有径向脉动的 , 而层流是无径向脉动的 。
层流和湍流是从来形容流体的一种流动状态的专业名词 , 层流是指流体的流动呈层状 , 其特征是在平行于管轴的方向上 , 质点做平滑的直线运动 。毛细管中的流体流动、粘性流体中由微小颗粒引起的流动等都是较为常见的层流现象 。
在流体流速增加时 , 流体的流线模糊不清 , 并伴有层流被破坏的现象出现 , 这样的流动状态被称为湍流 , 又被称为紊流等 。常见的湍流有烟囱排烟、江河中的急流等 。
层流和湍流是流体流动的一种性质 。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随时间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
层流是流体的流动状态 。当流体在管道中流动时 , 其颗粒沿着平行于管道轴线的方向平滑地线性移动 。这种流动叫层流或滞流 , 有的也叫直流 。流体的速度在管的中心比较大 , 在管壁附近比较小 。管道中流体的平均流速与比较大流速之比等于0.5 。根据雷诺实验 , 当雷诺数为re2320时 , 流体流动状态为层流 。
湍流是流体的流动状态 。当流速很小时 , 流体分层流动 , 互不混合 , 称为层流 , 也称为稳流或层流;随着流速的逐渐增加 , 流体的流线开始像波浪一样摆动 , 摆动的频率和幅度随着流速的增加而增加 。这种流动状态称为过渡流 。

Q6:层流和湍流的特点
层流无径向脉动 , 而湍流有径向脉动 。当雷诺准数Re(=dwp/u 其中 , d为管子直径 , w为流速 , p为流体密度 , u为流体的粘度)大于4000时 , 流体的流动类型就属于湍流 。
流体在圆管内湍流流动时 , 流体质点作不规则地运动而互相碰撞 , 流体质点剧烈地扰动而产生旋涡 , 只有靠近管壁处还保留一层滞流状态 。
若Re>Recr , 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 。
扩展资料:
湍流属于自然界普遍存在的流体运动 , 它只有在流体高速流动(高雷诺数)的情况下才会产生 。湍流的基本特征在于其具有随机性质的涡旋结构 , 以及这些涡旋在流体内部的随机运动 , 因此 , 湍流能引起相邻各层流体间动量、能量及浓度等的交换和脉动 。
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 , 这时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 。层流一般比湍流的摩擦阻力小 , 因而在飞行器或船舶设计中 , 应尽量使边界层流动保持层流状态 。
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参考资料来源:百度百科-湍流
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