彎曲

[拼音]:cengliu

[英文]:laminar flow

又稱滯流,由相互不摻混的流體層所構成的流動狀態,是依據粘性流體流動的內在結構劃分的兩種基本流動狀態之一。

流體的兩種流動狀態是1883年由英國O.雷諾首先通過實驗確定的。雷諾實驗裝置如圖,清水由恆定液麵的水箱,流經一定長度的水平玻璃管,經調節閥排出;在玻璃管進口的中心處,連續引入著色的液體作為示蹤劑。在管徑一定和水溫一定的條件下,當水的流速較低時,著色液體不與周圍水流相混,而是呈直線或近於直線的形式隨同水流流向下游,此色線也隨之延伸至整個管段。這時的流動狀態稱層流。隨著流速的提高,著色液體引入管後,色線發生波動,隨後斷裂並分散,逐漸擴散到管的整個截面。這時的流動狀態稱湍流。雷諾試驗揭示出了流動流體內部存在的兩種本質上不同的結構。

流體的流動狀態可根據雷諾數加以判斷。管流、繞流、射流等各種型別的流動都會發生層流和湍流,都可能發生兩者間的互相轉變,只是轉變時的臨界雷諾數不同。

層流狀態下具有不同速度流體層之間的動量傳遞,是由流層間分子熱運動和分子間的吸引力造成的。層流時的速度分佈較不均勻,即最大速度與平均速度的差異較大。層流時流動阻力與流量成正比,傳熱分系數與傳質分系數均與速度的平方根成正比。

自然界和工程上會遇到許多層流流動,如粘稠液體流動(聚合物加工和重油輸送等)、毛細管和多孔介質中的流體流動等。

參考文章

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