从层流到湍流:揭开管道流动中的统计力学之谜
管道中的流体流动可以大致分为层流和湍流。在层流中,流体粒子在平滑的层中运动。然而,随着流速的增加,流动会变成湍流,以涡流和漩涡为特征。这种转变不是突然的,而是通过一个临界点逐渐发生的。传统上,湍流的转变一直使用雷诺数来描述,雷诺数是一个无量纲量,它将流体特性、流速和管道直径联系起来。然而,这种方法缺乏...
咖啡杯里的风暴:科学家破解雷诺湍流的百年之谜
在从层流到湍流的临界过渡点上,气泡堵塞往往会"融化",让位于定向渗流过渡的特殊统计行为。戈登菲尔德评论道:"这项工作不仅揭开了管道层流-湍流转变的序幕,还展示了来自不同科学学科的见解是如何出人意料地阐明一个难题的。如果没有统计力学的视角,就不可能理解这一典型的流体力学现象。"编译来源:ScitechDailyDOI...
加点高聚物就能让流体减阻?神奇的湍流减阻效应
该假说认为减阻剂的加入使得湍流旋涡的产生得到明显抑制,从而使绝对湍流强度减小,尤其减小了湍流径向脉动强度,从而降低了湍流流动的摩擦因子,实现减阻。而层流不存在涡流能量耗散,故减阻剂不能在层流中起作用。该假说可以解释湍流减阻流动方面的特性,也得到了众多试验验证,但无法解释减阻过程中湍流结构也会受到改变的现象。
层流式质量流量计测量稳定可靠_江西诚睿自动化
层流式质量流量计稳定可靠的技术原理,首先要从流态说起。气体的流态总体分为层流和湍流两种(这里不讨论过渡流)。气体在管道内流动由于多种扰动因素影响,基本都呈现湍流状态。英国物理学家彼得·布拉德肖(PeterBradshaw)曾说:“关于湍流的一个无可争议的事实是,它是最复杂的流体运动类型。”湍流又称为乱流、扰流、...
迟早会在科创板上市的科技企业绿色高效稀土催化剂为“大烟囱”强
据了解,传统的脱硝催化剂主要以钒基脱硝催化剂为主,投放市场较早,技术成熟、应用较广。钒基脱硝催化剂核心技术长期掌握在少数发达国家手中,尽管近年来国产化率不断提升,但是仍有很多性能待优化。“此外,钒钛系脱硝催化剂具有一定毒性,仍会对环境造成一定程度污染。基于这些事实,在全国范围内研究具有自主知识产权、...
武汉理工大学青年教师发表多相流体力学最新研究成果
活性湍流表现为颗粒尺度上固有涡结构的形成(www.e993.com)2024年8月5日。这一进展突出了活性流体和经典流体在层流到湍流过渡中的相似性与不同,即较低的活性促进结晶,而更高的活性会引发湍流。最终,这一发现提供了一种在活性物质中,使用最小控制来优化活性颗粒系统的范例。”论文的第一作者是新加坡国立大学杨谦洪博士,武汉理工大学青年教师...
【论述丰富】微通道内气液流动与传质特性的研究进展
在微通道中,界面力的存在将导致气液两相流动特性与传统大尺寸通道中非常不同。微分散过程中,调控界面力和黏性力等成为主要控制微分散尺寸的方法。因此本文从气液两相流动形态与传质过程出发,结合近年微化工强化气液传质过程的发展,重点论述丰富的气液两相流流型及影响流动形态的因素,对现有的传质模型进行了系统分类;并...
剪切应力调控Glypican-4的内皮功能表达及在动脉粥样硬化中的意义
动脉粥样硬化斑块的形成常发生在动脉分叉处,此时血流模式为湍流,产生不均匀的剪切应力。粥样斑块的区域的湍流模式会引起炎症反应增加,这反过来似乎增加了斑块破裂的可能性。因此,动脉粥样硬化易发区域的内皮细胞(ECs)表达更高水平的炎症触发因子,从而使斑块的不稳定性增加,导致斑块破裂或斑块侵蚀。
第二届上海大学十大学术进展揭晓!他们榜上有名
湍流是流体运动的普遍形态,是流体力学核心问题,也是世纪难题。本项目发现了振动热湍流的新机理,突破传统流体边界层限制传热的瓶颈,实现了湍流传热效率的大幅提升,为工程应用中增强传热散热开辟了新途径;揭示了振动将引发流体边界层的“层流-湍流转捩”,从而传热规律将由经典标度律逐步过渡到终极态标度律。
领先美国一代!中国高超音速技术再获突破:不可能的表面材料诞生
从空气动力学结构设计改善理解起来不难,比如干扰气流,使其不要经过有透波要求的区域,改善耐热环境;或者预测湍流转捩区域,因为湍流加热要比层流加热高出4~5倍,因此准确预测出湍流转捩的区域可以避免通信区域受到湍流影响;甚至极端的还通过控制飞行弹道来抑制气动加热过高的问题。通过防热结构设计来改善理解起来更容易...