从层流到湍流:揭开管道流动中的统计力学之谜
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,这种方法缺乏对底层机制的更深入理解。最近在更简单的...
当水的粘性和表面张力被破坏并且层流变成湍流时……
当水的粘性和表面张力被破坏并且层流变成湍流时……2023年05月15日18:52十八子金名语音播报缩小字体放大字体微博微信分享0当水的粘性和表面张力被破坏并且层流变成湍流时,就会发生视频里的这种情况,大家下次出去游玩的时候可以试试。#元气初夏生活季#相关新闻加载中...
实验证实管道流体从层流到湍流的转变
流体在圆形管道中流动是很常见的现象,从家里的上下水管到大型的化学反应装置。根据稳定性理论,这种流动不管速度多快,应该总是处于层流状态。但是,研究人员早就知道不需要很快的流速,管道中的流体就能进入湍流状态。最近,一个理论分析提出了一个可能的解释:流体中不同的速度的行波可能是导致湍流的原因。BjornHof和他...
窦华书:湍流研究有哪些成功的理论成果?
该理论基于一个基本假定:在高雷诺数下,湍流中的局部小尺度旋涡流动是均匀各向同性的;2个相似性假设,(1)高雷诺数湍流的局部小尺度运动的统计学具有通用的形式,并唯一地由耗散率ε和粘度ν决定;(2)高雷诺数湍流的小尺度运动的统计学具有通用的形式,在惯性子区内,唯一地取决于耗散率ε而独立于粘度ν。
一直困扰科学界的问题——水是怎么流动的
根据这些方程,层流永远不会倾翻,也就是说,层流状态永远不会倾覆成为其他状态。实际上,如果水流动得足够快,结果确实会如此。当你把龙头开到最大,你看到的不是一条光滑、清澈的水流而是一团混沌、复杂的情况。所以管流可以作为湍流研究的一个重要的案例:“独木舟”开始时似乎是完全平衡的,那么它倾翻的原因是什么?
泌尿影像学习(1):超声成像的基础与应用
彩色多普勒允许表征血流质量,例如湍流与层流(www.e993.com)2024年9月9日。彩色显示的强度也随着流动强度的变化而变化,即,较浅的阴影表示较高的频移。静止的物体仅以灰度显示。因此,彩色多普勒会产生有关到成像区域的整体流量的重要临床信息,并且可以帮助人们选择放置光谱多普勒采样窗口的位置。彩色多普勒的优点是它是一种相对简单的技术,用于确认是否...
彩条牙膏为什么不会混合?
相比于湍流,层流能够大大减少空气流动时产生的漩涡,以便污染物能够及时顺畅地排出。层流手术室的运用,是人类医疗领域的重要进步,挽救了成千上万人的生命。——表面风平浪静,实则暗流涌动。说的原来是层流呀!参考文献[1]httpscbc.ca/archives/entry/a-new-look-in-toothpaste-stripes...
管道振动产生的原因浅析
湍流时,由于液体质点的不规则运动,使空间上任一点的流速无论其大小或方向都随时间而变化(其它流动参数也可能随时间而变化)。因此,湍流实质上总是非定常流动。从层流转变为湍流时,管道内流体的平均流速称为临界流速。4允许流速管道内流动的流体的允许流速,通常由不产生振动和不产生水击等因素来决定。以下给出了...
浅谈无人机上用到的空气动力学知识
层流引起的表面摩擦要比湍流小得多。在层流边界层中,空气以非常平滑的方式流动。好像流体的每一微层是一个单独的薄层或薄片,他们滑过其他层时,在两层之间只存在微小的粘性或粘性应力。在层与层之间没有空气微团上下运动,最低的一层粘附在表面上,它上面的一层平滑的流过这一薄层,再下一层以此类推。直到边界层...
F1知识科普:空气动力学和流体力学(二)
例如,与层流相比,它可以保持附着在具有相对强的反向压力梯度的曲面上。它有一个表面阻力惩罚,但差别是最小的——以高尔夫球酒窝为例,通过遍布整个球的湍流边界层保持流动更长时间,以减少形状/压力阻力比减少表面阻力更重要。当湍流边界层分离时,也会形成完全的湍流,下游的一切都可能(并且经常)受到影响。这种情况的...