層流和紊流流速分佈有何不同圓管中層流與紊流其流速分佈有何不同?為什麼有此區別?

2021-03-07 06:18:49 字數 5185 閱讀 5792

1樓:匿名使用者

紊流是流體力學中的一個術語, 是指流體從一種

穩定狀態向另一種穩定狀態變化過程中的一種無序狀態。具體是指流體流動時各質點間的慣性力佔主要地位,流體各質點不規則地流動。

紊流一般相對「層流」而言。一般用雷諾數判定。雷諾數小,意味著流體流動時各質點間的粘性力佔主要地位,流體各質點平行於管路內壁有規則地流動,呈層流流動狀態。

雷諾數大,意味著慣性力佔主要地位,流體呈紊流流動狀態,一般管道雷諾數re<2000為層流狀態,re>4000為紊流狀態,re=2000~4000為過渡狀態。在不同的流動狀態下,流體的運動規律.流速的分佈等都是不同的,因而管道內流體的平均流速與最大流速的比值也是不同的。因此雷諾數的大小決定了粘性流體的流動特性。

流體在管內流動時,其質點沿著與管軸平行的方向作平滑直線運動。此種流動稱為層流或滯流,亦有稱為直線流動的。流體的流速在管中心處最大,其近壁處最小。

管內流體的平均流速與最大流速之比等於0.5,根據雷諾實驗,當雷諾準數re<2100時,流體的流動狀態為層流。

粘性流體的層狀運動。在這種流動中,流體微團的軌跡沒有明顯的不規則脈動。相鄰流體層間只有分子熱運動造成的動量交換。

常見的層流有毛細管或多孔介質中的流動、軸承潤滑膜中的流動、繞流物體表面邊界層中的流動等。層流只出現在雷諾數re(re=ρul/μ)較小的情況中,即流體密度ρ、特徵速度u和物體特徵長度l都很小,或流體粘度μ很大的情況中。當re超過某一臨界雷諾數recr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。對於圓管,recr≈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。層流遠比湍流簡單,其流動方程大多有精確解、近似解和數值解。

層流一般比湍流的摩擦阻力小,因而在飛行器或船舶設計中,應儘量使邊界層流動保持層流狀態。

也就是說是層流還是紊流與不由速度決定,而由雷諾數決定

2樓:風起狂浪

一個分佈在中間 一個在管體外側

圓管中層流與紊流其流速分佈有何不同?為什麼有此區別?

3樓:成功者

是圓管和copy明渠流動並不重要,速度分佈bai主要看「紊du流」與「層流」的區別zhi:在雷諾的實驗中(密度近似的兩dao種水【密度近似就是說它們能混合,不會像油浮在水面上,實驗就是研究什麼樣的流動情況下它們會混合起來,假若用油實驗就無法做了】,一種有顏色,一種無顏色,從一個水箱沿著圓管流出),就非常直觀. 》層流時流線相互平行,有顏色的水處於管軸,沒有與一般水混合.

主要原因是低速時流體狀態主要與粘滯性有關.此時水都朝著管口流動,其中離管壁近的水流粘滯程度高,速度慢,管軸處粘滯程度最低,速度最快,就呈現弧狀的速度分佈(管軸處速度最大,越靠近管壁速度越小). 》紊流也稱亂流,顧名思義,有顏色的水和沒顏色的水都混合起來了,此時粘滯性的影響力遠不如慣性力(如果說粘滯性將水流速度分佈變成弧形狀,而慣性力就是「衝擊」,「打散」,「攪拌」).

微觀來看每個水分子,只能怪那些有顏色的水分子「不僅僅向管口流動,也橫向擴散」,才會導致兩種水混合.這時水分子的速度相當混亂,但總體是充斥整個圓管,類似於聯邦制——與層流的圓弧狀分佈完全不同(**集權),所以:紊流速度分佈要比層流的均勻.

圓管中層流與紊流,其過流斷面的速度分佈有何不同

4樓:人生如夕陽

是圓管和明渠流動並不重要,速度分佈主要看「紊流」

與「層流」的區別:

在雷諾的實版驗中(密度近似的權兩種水【密度近似就是說它們能混合,不會像油浮在水面上,實驗就是研究什麼樣的流動情況下它們會混合起來,假若用油實驗就無法做了】,一種有顏色,一種無顏色,從一個水箱沿著圓管流出),就非常直觀.

》層流時流線相互平行,有顏色的水處於管軸,沒有與一般水混合.主要原因是低速時流體狀態主要與粘滯性有關.此時水都朝著管口流動,其中離管壁近的水流粘滯程度高,速度慢,管軸處粘滯程度最低,速度最快,就呈現弧狀的速度分佈(管軸處速度最大,越靠近管壁速度越小).

層流、紊流的基本特徵有何不同

5樓:匿名使用者

層流是指流體質點作有條不紊的線狀運動,彼此互不混摻。如果混摻就是紊流。

區別可以從二者的判別標準雷諾數看,雷諾數小,說明粘滯力大,對流體質點起約束作用,到一定程度,呈層流,反之,紊流。層流向紊流過度和渦體的形成以及渦體進入相鄰流層有關,渦體形成和粘性及擾動有關,層流紊流的沿程損失規律也不同。

層流與紊流如何區分

6樓:晨帥戀

層流是各流體微團彼此平行地分層流動,互不干擾與混雜;紊流是各流體微團間強烈地混合與摻雜、不僅有沿著主流方向的運動,而且還有垂直於主流方向的運動。

層流:對於粘性流體的層狀運動,流體微團的軌跡沒有明顯的不規則脈動。相鄰流體層間只有分子熱運動造成的動量交換。

層流只出現在雷諾數re(re=ρul/μ)較小的情況中,即流體密度ρ、特徵速度u和物體特徵長度l都很小,或流體粘度μ很大的情況中。當re超過某一臨界雷諾數recr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。

對於圓管,recr≈2000,這時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。層流一般比湍流的摩擦阻力小,因而在飛行器或船舶設計中,應儘量使邊界層流動保持層流狀態。

紊流:紊流一般相對「層流」而言。一般用雷諾數判定。

雷諾數小,意味著流體流動時各質點間的粘性力佔主要地位,流體各質點平行於管路內壁有規則地流動,呈層流流動狀態。雷諾數大,意味著慣性力佔主要地位,流體呈紊流流動狀態,一般管道雷諾數re<2100為層流狀態,re>4000為紊流狀態,re=2100~4000為過渡狀態。在不同的流動狀態下,流體的運動規律。

流速的分佈等都是不同的,因而管道內流體的平均流速與最大流速的比值也是不同的。因此雷諾數的大小決定了粘性流體的流動特性。 速度、壓強等物理量在時間和空間中發生脈動的流體運動,又稱湍流。

7樓:cy辭言

區分:層流液體質點作有條不紊的運動,呈現彼此不相混摻的形態;紊流液體質點作不規則運動,呈現互相混摻、軌跡曲折混亂的形態。

實際液體由於存在粘滯性而具有的兩種流動形態。液體質點作有條不紊的運動,彼此不相混摻的形態稱為層流。液體質點作不規則運動、互相混摻、軌跡曲折混亂的形態叫做紊流。

它們傳遞動量、熱量和質量的方式不同:層流通過分子間相互作用,紊流主要通過質點間的混摻。紊流的傳遞速率遠大於層流。

水利工程所涉及的流動,一般為紊流。

擴充套件內容:

層流(laminar flow)是流體的一種流動狀態,它作層狀的流動。流體在管內低速流動時呈現為層流,其質點沿著與管軸平行的方向作平滑直線運動。流體的流速在管中心處最大,其近壁處最小。

管內流體的平均流速與最大流速之比等於0.5。

舉例說明

在低雷諾數的情況下,細緻地調節細管中紅水的流速,當它與主流管內水流速度相近時,可以看到清水中有穩定而清晰的紅色水平流線,主流管中各水層互不干擾,是層流的典型例子。

經常遇見的層流現象還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。

8樓:匿名使用者

自然界中的流體流動狀態主要有兩種形式,即層流laminar和湍流(就是問題中所說的紊流)turbulence.層流是指流體在流動過程中兩層之間沒有相互混滲,而湍流是指流體不是處於分層流動狀態。對於圓管內流動,雷諾數小於等於2300,管流一定為層流,雷諾數大於等於8000到12000之間,管流一定為湍流,雷諾數大於2300而小於8000時,流動處於層流與湍流的過渡區。

對於一般流動,在計算雷諾數時,可以用水力半徑代替管徑.

本質區別:層流時流體無縱向運動;湍流時流體有縱向運動。一般判定用雷諾數。小於2000,為層流;2000~4000,過渡型;大於4000,湍流.

9樓:手機使用者

與臨界雷諾數比大小。大於的是紊流,小於的是層流。

請教一下,層流湍流紊流三者概念和區別

10樓:學雅思

紊流指的就是湍流,跟層流區別如下:

一、概念不同

1、湍流:流體作不規則運動,有垂直於流管軸線方向的分速度產生。

2、層流:流速很小時,流體分層流動,互不混合。

二、特點不同

1、湍流:流體質點相互混摻,運動無序,運動要素具有隨機性。

2、層流:流速在管中心處最大,其近壁處最小。

三、雷諾數不同

1、湍流:管道雷諾數re>4000。

2、層流:管道雷諾數re<2100。

11樓:匿名使用者

1、概念

層流、湍流、紊流,都是流體的一種流動狀態。

當流速很小時,流體分層流動,互不混合,稱為層流,或稱為片糖;

逐漸增加流速,流體的流線開始出現波狀的擺動,擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加,此種流況稱為過渡流;

當流速增加到很大時,流線不再清楚可辨,流場中有許多小漩渦,稱為湍流,又稱為亂流、擾流或紊流。所以湍流就時紊流。

2、區別:

(1)流動形態不同

實際液體由於存在粘滯性而具有的兩種流動形態。

液體質點作有條不紊的運動,彼此不相混摻的形態稱為層流;

液體質點作不規則運動、互相混摻、軌跡曲折混亂的形態叫做紊流(湍流,亂流)。

(2)傳遞動量、熱量和質量的方式不同

層流通過分子間相互作用傳遞動量、熱量和質量;

紊流主要通過質點間的混摻傳遞動量、熱量和質量。

(3)傳遞速率不同

紊流的傳遞速率遠大於層流。水利工程所涉及的流動,一般為紊流。

12樓:空嵐沫

1.層流,湍流,紊流概念

層流:是指流體質點作有條不紊的線狀運動,彼此互不混摻。

紊流:如果混摻就是紊流。

湍流:其實就是紊流,只是說法不同而已,是一個概念。

2.層流,湍流,紊流三者區別:雷諾數不同。

雷諾數小,說明粘滯力大,對流體質點起約束作用,到一定程度,呈層流,反之,紊流。

13樓:胡雄給水排水

層流是指流體質點作有條不紊的線狀運動,彼此互不混摻。如果混摻就是紊流。湍流其實就是紊流,只是說法不同而已,是一個概念。

區別可以從二者的判別標準雷諾數看,雷諾數小,說明粘滯力大,對流體質點起約束作用,到一定程度,呈層流,反之,紊流。層流向紊流過度和渦體的形成以及渦體進入相鄰流層有關,渦體形成和粘性及擾動有關,層流紊流的沿程損失規律也不同

紊流的主要特徵,層流 紊流的基本特徵有何不同

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在圓管中,粘性流體的流動是層流還是紊流狀態,主要依據於

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