等离子层流床

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层流简介

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层流简介

发布日期:2018-12-12 作者: 点击:

层流(laminar flow)是流体的一种流动状态,层流床它作层状的流动。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。对于粘性流体的层状运动,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。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。等离子层流床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。

举例说明

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。

参考文献

1.层流床罩л.r.洛强斯基著,王殿儒等译:《层流边界层》,国防工业出版社,北京,1965。

2.F.M.怀特著,魏中磊、甄思淼译:《粘性流体动力学》,机械工业出版社,北京,1982

3.词条作者:吴望一《中国大百科全书》74卷(第二版)物理学词条:流体力学:中国大百科全书出版社,2009-07:49页


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