流体流动的两种状态——层流与紊流

1.流体流动的两种状态——层流与紊流

1883年,英国物理学家雷诺进行了见图1-6的实验。箱中水位恒定的水流通过玻璃管B流出,流速的大小可以由装在玻璃管末端的阀门C来控制。水箱上部容器D中装有与水密度相近的着色液体,通过细管E沿玻璃管的轴线流出。

通过实验发现,在流速较小时,着色液体在玻璃管中呈现为一根直线,不与周围的液体相混杂。在此情况下,流体呈现一种有秩序的分层流动,称为层流。

当开大阀门,使流体流速增大到一定值时,着色液体就开始动荡发生弯曲,此时为一种临界状态。继续增大流速,着色液体发生扩散而与周围的液体相混杂。此时,流体质点在运动中不断地互相混杂,呈现出一种杂乱无章的流动,称为紊流。

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图1-6 雷诺实验装置