人人都会流体力学——三、层流与湍流(1)
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发布时间：2024-10-04 10:05
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时间：2024-10-10 00:16
黏性力在流体流动中扮演着重要角色，例如在水和奶昔分别滴在木板斜坡上时，水能顺畅流下，而奶昔很快就会停止运动。同样，在长跑训练中，快跑组和慢跑组跑步时，慢跑组中的成员混入快跑组，快跑组需减速以避免碰撞；反之，快跑组中的成员混入慢跑组，慢跑组则需提速。
流体力学中常讨论“理想流体”与“黏性流体”的概念，其实生活中所有的流体都是黏性流体，具有黏性。在管道中，靠近壁面的流体速度较慢，而管道中心的流体速度较快，这与河流的流动情况相似。理想流体没有黏性，不因外力作用而被压缩，适用于理论分析和理解流体运动特性。
牛顿黏性定律描述了黏性力与速度梯度之间的关系。黏性力阻碍流体运动，与速度梯度成正比。黏性力作用增强，流动中产生的涡旋也是黏性流体的特征。通过学习黏性，可以加深对身边实际流体的理解。
黏性应力是指单位面积上的黏性力，与速度梯度成正比。黏度μ表示流体黏性的量度，是流体黏性系数，其值决定了流体的流动特性。不同流体的黏度不同，如蛋黄酱的黏度是8Pa.s，而25度水的黏度仅为0.00089Pa.s。黏度会随温度升高而降低，从而影响流体的流动性能。
雷诺数是一个无量纲数，用于衡量流体中惯性力与黏性力的相对大小。雷诺数越大，说明流体越接近于湍流状态，惯性力占主导；反之，则是层流状态，黏性力占主导。例如，使用吸管喝奶昔时，快速喝奶昔会导致雷诺数增大，而缓慢喝奶昔则会使雷诺数减小。蚊香烟雾的形成过程，也是层流与湍流的典型例子。
层流与湍流是流体流动的两种基本状态。在快速流动或液体黏性大时，流动为层流；当流速变快、管道直径增大或黏性减小时，流动则转变为湍流。层流中，流体流动较为平稳，而湍流中则表现为不规则的流动和流体的混合。
层流在管道中尤为重要，例如自来水管道、燃气管道和下水管道等。在管道内，流体的流动遵循连续性方程，即管道内流体的平均流速在任何横断面上都是恒定的。流体的流速分布呈现出以管道中心为最大值的抛物线分布，这种流动被称为泊肃液流。
在层流状态下，流体的平均流速在靠近吸管壁的区域减小，这是因为吸管内壁上的黏性力作用方向与流向相反，阻碍了流体的流动。然而，根据连续性方程，管道内流体的流动无论在哪个横断面上，其平均流速都是一定的。这种矛盾之处需要进一步分析，以全面理解流体的流动特性。
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时间：2024-10-10 00:20
黏性力在流体流动中扮演着重要角色，例如在水和奶昔分别滴在木板斜坡上时，水能顺畅流下，而奶昔很快就会停止运动。同样，在长跑训练中，快跑组和慢跑组跑步时，慢跑组中的成员混入快跑组，快跑组需减速以避免碰撞；反之，快跑组中的成员混入慢跑组，慢跑组则需提速。
流体力学中常讨论“理想流体”与“黏性流体”的概念，其实生活中所有的流体都是黏性流体，具有黏性。在管道中，靠近壁面的流体速度较慢，而管道中心的流体速度较快，这与河流的流动情况相似。理想流体没有黏性，不因外力作用而被压缩，适用于理论分析和理解流体运动特性。
牛顿黏性定律描述了黏性力与速度梯度之间的关系。黏性力阻碍流体运动，与速度梯度成正比。黏性力作用增强，流动中产生的涡旋也是黏性流体的特征。通过学习黏性，可以加深对身边实际流体的理解。
黏性应力是指单位面积上的黏性力，与速度梯度成正比。黏度μ表示流体黏性的量度，是流体黏性系数，其值决定了流体的流动特性。不同流体的黏度不同，如蛋黄酱的黏度是8Pa.s，而25度水的黏度仅为0.00089Pa.s。黏度会随温度升高而降低，从而影响流体的流动性能。
雷诺数是一个无量纲数，用于衡量流体中惯性力与黏性力的相对大小。雷诺数越大，说明流体越接近于湍流状态，惯性力占主导；反之，则是层流状态，黏性力占主导。例如，使用吸管喝奶昔时，快速喝奶昔会导致雷诺数增大，而缓慢喝奶昔则会使雷诺数减小。蚊香烟雾的形成过程，也是层流与湍流的典型例子。
层流与湍流是流体流动的两种基本状态。在快速流动或液体黏性大时，流动为层流；当流速变快、管道直径增大或黏性减小时，流动则转变为湍流。层流中，流体流动较为平稳，而湍流中则表现为不规则的流动和流体的混合。
层流在管道中尤为重要，例如自来水管道、燃气管道和下水管道等。在管道内，流体的流动遵循连续性方程，即管道内流体的平均流速在任何横断面上都是恒定的。流体的流速分布呈现出以管道中心为最大值的抛物线分布，这种流动被称为泊肃液流。
在层流状态下，流体的平均流速在靠近吸管壁的区域减小，这是因为吸管内壁上的黏性力作用方向与流向相反，阻碍了流体的流动。然而，根据连续性方程，管道内流体的流动无论在哪个横断面上，其平均流速都是一定的。这种矛盾之处需要进一步分析，以全面理解流体的流动特性。
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时间：2024-10-10 00:18
黏性力在流体流动中扮演着重要角色，例如在水和奶昔分别滴在木板斜坡上时，水能顺畅流下，而奶昔很快就会停止运动。同样，在长跑训练中，快跑组和慢跑组跑步时，慢跑组中的成员混入快跑组，快跑组需减速以避免碰撞；反之，快跑组中的成员混入慢跑组，慢跑组则需提速。
流体力学中常讨论“理想流体”与“黏性流体”的概念，其实生活中所有的流体都是黏性流体，具有黏性。在管道中，靠近壁面的流体速度较慢，而管道中心的流体速度较快，这与河流的流动情况相似。理想流体没有黏性，不因外力作用而被压缩，适用于理论分析和理解流体运动特性。
牛顿黏性定律描述了黏性力与速度梯度之间的关系。黏性力阻碍流体运动，与速度梯度成正比。黏性力作用增强，流动中产生的涡旋也是黏性流体的特征。通过学习黏性，可以加深对身边实际流体的理解。
黏性应力是指单位面积上的黏性力，与速度梯度成正比。黏度μ表示流体黏性的量度，是流体黏性系数，其值决定了流体的流动特性。不同流体的黏度不同，如蛋黄酱的黏度是8Pa.s，而25度水的黏度仅为0.00089Pa.s。黏度会随温度升高而降低，从而影响流体的流动性能。
雷诺数是一个无量纲数，用于衡量流体中惯性力与黏性力的相对大小。雷诺数越大，说明流体越接近于湍流状态，惯性力占主导；反之，则是层流状态，黏性力占主导。例如，使用吸管喝奶昔时，快速喝奶昔会导致雷诺数增大，而缓慢喝奶昔则会使雷诺数减小。蚊香烟雾的形成过程，也是层流与湍流的典型例子。
层流与湍流是流体流动的两种基本状态。在快速流动或液体黏性大时，流动为层流；当流速变快、管道直径增大或黏性减小时，流动则转变为湍流。层流中，流体流动较为平稳，而湍流中则表现为不规则的流动和流体的混合。
层流在管道中尤为重要，例如自来水管道、燃气管道和下水管道等。在管道内，流体的流动遵循连续性方程，即管道内流体的平均流速在任何横断面上都是恒定的。流体的流速分布呈现出以管道中心为最大值的抛物线分布，这种流动被称为泊肃液流。
在层流状态下，流体的平均流速在靠近吸管壁的区域减小，这是因为吸管内壁上的黏性力作用方向与流向相反，阻碍了流体的流动。然而，根据连续性方程，管道内流体的流动无论在哪个横断面上，其平均流速都是一定的。这种矛盾之处需要进一步分析，以全面理解流体的流动特性。
