层流与湍流的本质区别,层流与湍流的本质区别( 三 )


简单来说,如果在湍流边界层中选取两个不同的y值,那么可以发现,不断地有流体微团从第一个y值处转移到第二个y值处 。
同时又不断地有流体微团从第二个y值处转移到第一个y值处 , 这导致这两个y值处的流体之间有着很强的动量交换 。这种动量交换其实就相当于两个流体层之间存在切应力 。这种切应力被称为雷诺应力 。
参考资料来源:百度百科-层流和湍流
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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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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 。