化學電源

[拼音]:cengliu

[英文]:laminar flow

粘性流體的層狀運動。在這種流動中,流體微團的軌跡沒有太大的不規則脈動。相鄰兩層流體之間只有分子相互作用引起的動量交換。由於層流的粘性係數和相鄰兩層流體的相對速度不大,摩擦阻力相對於湍流來說就較小。因此,儘可能使流體保持層流狀態常常是設計高速運輸工具時應當考慮的問題之一。

經常遇見的層流現象有毛細管或多孔介質中的流動;軸承潤滑膜中的流動;微小顆粒在粘性流體中運動時引起的流動;液體或氣體流經物體表面附近形成的邊界層中的流動等。

層流只出現在雷諾數

較小的情形中,即流體密度ρ、流體特徵速度U和物體特徵長度 L都很小,或者流體動力粘性係數 μ(見粘性)很大的情形中。當雷諾數值超過某一臨界雷諾數Re

時,層流因受擾動開始向不規則的湍流過渡,同時運動阻力急劇增大。臨界雷諾數主要取決於流動形式。例如,對於圓管,Re

≈2000,這裡特徵速度是圓管橫截面上的平均速度,特徵長度是圓管內徑。

由於流體的層流運動遠比湍流簡單,層流問題研究得比較透徹,這種問題的精確解、近似解和數值解都比較多,而且其中的一些解和解法可以作為研究湍流問題的借鑑。層流穩定性的小擾動理論也相當成熟。對於層流過渡到湍流這一整個過程,已經積累了大量資料,但迄今還沒有建立成熟的理論。最近,分岔理論等非線性理論有了重要發展。見邊界層,潤滑理論,流體運動穩定性。

參考書目

F.M.懷特著,魏中磊、甄思淼譯:《粘性流體動力學》,機械工業出版社,北京,1982。(F.M.White,Viscous Fluid Flow,McGraw-Hill,New York,1974.)

參考文章

什麼是紊流和層流?電力層流和紊流各有什麼流動特點?在汽水系統上常遇到哪一種流動?自動化什麼是層流?什麼是紊流?自動化什麼叫層流?什麼是紊流?電力層流與紊流各有什麼流動特點?在汽水系統上常遇到哪一種流動?電力