什麼是層流和紊流?What is Laminar Flow and Turbulent Flow?
流體力學是研究各種狀態下流體性質的領域。有兩個領域,流體靜力學和流體動力學。流體動力學在運動過程中研究流體中的力量,無論是液體還是氣體。愛爾蘭創新者奧斯本雷諾茲用無因次數,Reyonlds數來普及推廣了這一流體動力。
這個數字可以指示流體正在移動的不同狀態;
無論是層流還是紊流。下面的公式顯示了流體的慣性力與黏滯力之間的關係。雷諾數Re可以透過公式1計算:
等式1:Re = V * Dh / u
Re - 雷諾數(無因次)
V - 速度(英尺/秒或米/秒)
Dh – 液體直徑(英尺或米)
u - 運動黏度(英尺2 /秒或米2 /秒)
Re的值將標記流體(液體或氣體)正在移動的區域。
如果雷諾數Re低於2300,則認為它是層流(流線型和可預測的)。
如果Re大於4000,那麼流體被認為是湍流(混亂和劇烈)。
這兩個數字之間的區域被稱為過渡區域,在此區域可以產生小的渦流和一些非線性速度。為了更好地展示每種狀態之間的差異,我下面的圖片顯示了從排水管流入渠道的水。渠道中的水聲大而無秩序;
沿著不同的方向流動,甚至在上游。由於排水管來自高速流動,慣性力大於水的黏滯力。雷諾數大於4000表示紊流。
隨著水流經河道進入河口,海浪從無秩序的混亂轉變為更加均勻的溪流。這是過渡地區。在更下游一點,溪流變得平靜安靜,流向同一個方向。這是Re小於2300的層流區域。空氣與圖片中的水一樣,也是一種流體,它的行為完全取決於雷諾數。
為什麼這很重要來了解?在某些製程應用中,一個狀態可能比另一個狀態更適合。用於混合,顆粒懸浮和傳熱;
紊流是需要的。但是,當涉及有效吹排時,壓力降低並降低噪音水平;
層流是需要。在許多壓縮空氣製程應用中,層流區域是使用壓縮空氣的最佳區域。 EXAIR 提供了一系列智能壓縮空氣產品,包括超級風刀(氣刀)和超級空氣噴嘴,它們使用該層流來產生有效和安靜的強大推力。
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