​層流與紊流相比 Laminar Flow Compared to Turbulent Flow

2021-05-21
層流與紊流相比 Laminar Flow Compared to Turbulent Flow
 
流體力學是研究各種狀態下流體性質的領域。有兩個主要領域;流體靜力學和流體動力學。流體動力學研究運動過程中以液體或氣體形式作用在流體上的力。愛爾蘭的創新者奧斯本·雷諾茲(Osborne Reynolds)用無因次的數字Re推廣了這種動態。該數字確定流體運動的狀態。層流,過渡流或紊流。下面的方程式1示出了流體的慣性力與粘性力之間的關係。
公式1:Re = V * Dh / u
Re –雷諾數(無尺寸)
V –速度(英尺/秒或米/秒)
Dh –液壓直徑(英尺或米)
u –運動粘度(英尺^ 2 /秒或米^ 2 /秒)
Re的值將標記流體(液體或氣體)在其中移動的區域。如果雷諾數Re低於2300,則認為它是層流的(流線型和可預測的)。如果Re大於4000,則認為它是紊流的(混沌和猛烈的)。在這兩個雷諾數之間的區域是過渡區域,在該區域中可以產生渦流和一些非線性速度。為了更好地顯示每種狀態之間的差異,下面有一張圖片,該圖片顯示了水從排水管流入通道的情況。水是吵雜的。甚至朝上游都朝著不同的方向行駛。隨著水從排水管中流出,慣性力大於水的粘性力。這表示雷諾數大於4000的紊流。當水流入河口時,海浪從無序的亂流轉變為更均勻的水流。這是過渡地區。再往下游一點,溪流變得平靜而安靜,朝著同一方向流動。這是層流。空氣也是一種流體,根據雷諾數,空氣的行為也是類似。
為什麼要知道這一點很重要?在某些製程應用中,一種狀態可能比另一種狀態更適合。用於混合,懸浮和傳熱;紊流更好。但是,在進行有效吹排時,可以降低壓降並降低噪音水平;層流更好。在許多壓縮空氣製程應用中,層流區域是有效而安靜地產生強大推力的最佳方法。EXAIR提供一系列智能壓縮空氣產品,包括將層流用於壓縮空氣製程應用的超級風刀(氣刀),超級空氣放大器和超級空氣噴嘴。如果您想進一步討論層流如何使您的製程受益,那麼我們將很樂意為您提供協助。