层流与湍流的本质区别,层流与湍流的本质区别( 二 )


扩展资料:
层流举例:
在低雷诺数的情况下 , 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 , 主流管中各水层互不干扰,是层流的典型例子 。
经常遇见的层流现象还有毛细管或多孔介质中的流动、轴承润滑膜中的流动、微小颗粒在粘性流体中运动时引起的流动、液体或气体流经物体表面附近形成的边界层中的流动等 。
湍流的特征:
湍流基本特征是流体微团运动的随机性 。
湍流微团不仅有横向脉动,而且有相对于流体总运动的反向运动,因而流体微团的轨迹极其紊乱,随时间变化很快 。湍流中最重要的现象是由这种随机运动引起的动量、热量和质量的传递,其传递速率比层流高好几个数量级 。
参考资料来源:百度百科-层流
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层流与湍流的本质区别,层流与湍流的本质区别

文章插图
5、导致层流和湍流特征的根本区别的原因是什么层流无径向脉动,而湍流有径向脉动 。
1883年 , 雷诺进行了流体在管内流动的阻力和流态实验,得到了管内流速和压力降的关系 。在低流速下 , 压力降与流速成正比(A点以下) 。
在对数坐标上呈线性关系,当流速增加时(B点) , 数据分散,在更高的流速下(C点以上),压力降突然增加,与流速几乎是二次方关系,直线斜率在1.75~2.00之间 。
为了深入这一现象,他进行了实验观察,加入有色液体 。在低流速下 , 有色流线保持原状,非常光滑 , 延伸到整个管道 。在数据分散区,色线非常不稳定,在一个很短的距离内就破裂了 。而在具有二次方关系的更高的流速下,色线几乎立即分散了,颜色充满了整个管道 。
低流速下,流线保持原状,流体质点分层运动,相互间没有混合,称为层流 。流体质点间高度混合的不规则的流动定义为湍流,湍流流动的特征是速度、压力等参数是脉动的 。
数据分散、流线不稳定是层流向湍流转变过程中的过渡区域(BCA),此时流动不稳定但还没有充分混合,称为过渡流 。如果将流速由大逐渐变?。浠魇平谎刈畔逤B返回,而是沿着曲线CA 。一般称B点为上临界点 , A点为下临界点 。
扩展资料
在湍流边界层中 , 情况复杂 。首先,湍流边界层中也存在黏性应力,这一部分切应力仍然满足牛顿内摩擦定律 。然而 , 湍流边界层中还存在另一种切应力 。如下面的视频所示,湍流中的流体微团在空间和时间上高度无规则地运动着 , 发生强烈的速度脉动和动量混合 。