3.1.3 层流、紊流与判据
流体因为具有黏性，所以在运动过程中受到摩擦阻力的作用，为了克服阻力就要产生能量损失，这也是黏性流体材料产生阻尼的原因。
为了研究流体摩擦阻力的规律，国内外许多学者做了大量理论和试验研究，雷诺（Osborne Reynolds）发现液体在流动时存在两种不同的状态[1-3]。在流体运动时，如果质点没有横向脉动，不引起液体质点的混杂，而是层次分明，能够维持安定的流束状态，这种流动称为层流。如果流体运动时，质点具有脉动速度，引起流层间质点的相互错杂交换，称为紊流或湍流。当流体的流动速度小于某一数值时，其流动状态为层流；增加其流速至超过某一临界值时，流动状态转变为紊流。反之，流体的流速减小至某一临界值时，则会由紊流转化为层流，流态转变时的速度称为临界流速。由紊流转变为层流时的平均流速要比层流转为紊流时小，称其为下临界流速；反之，层流转化为紊流时的流速则称为上临界流速。
雷诺通过研究，不仅发现了流体的不同流态，还揭示了流体在不同流态时摩阻力的性质。通过试验并结合伯努利方程，层流的能量损失与流速的一次方成正比，紊流时与流速的1.75～2次方成正比。因此，计算流体摩阻力，确定能量损失，首先必须确定流体的流动状态。
如果将流体的密度ρ、黏度μ、特征尺度（圆管可用管道内径d表示）和流体的特征速度u四个物理量写成以下无量纲形式：
结果发现，尽管ρ，μ，u和d各不相同，但以它们的值合成的无量纲数却基本相同，这个无量纲数称为雷诺数。如果以下临界速度uk1代入式（3-3），得到的雷诺数称为下临界雷诺数，如果以上临界速度uk2代入式（3-3），得到的雷诺数称为上临界雷诺数，即
下临界雷诺数：
上临界雷诺数：
式中，υ——流体的运动黏度，表达式见式（3-2）。
在流体力学中，通常用下临界雷诺数作为判断流体在圆管中流动形态的标准：
式中，u-——管道中流体平均流速。
雷诺建议的下临界数为2 320，一般情况下，这一数值较难取到，故将下临界值Re取2 000，即以Re=2 000作为管道内层流与紊流的判断依据。根据设计要求与试验情况可知，黏滞流体阻尼器在正常工作状态下，流经阻尼孔时阻尼介质的流态绝大多数为层流。由于不同阻尼器在构造与工艺上的差别，在有些情况下也可能会出现紊流。