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
首先,他们使用压力传感器观察管道中的气泡,并精确测量了气泡如何影响彼此的运动。他们将数据输入分子动力学计算机模拟,结果表明,从统计学角度来看,在层流-湍流过渡附近,粉扑的行为与定向渗流过渡非常吻合。其次,他们利用相变物理学的技术,使用统计力学从数学上预测了Puffs的行为。这也验证了定向渗流转变的假设。通过这项...
【科普】风是如何吹过风机叶片的?
当某风机位湍流0.162,但年平均风速只有7m/s的情况下,我们就可以尝试将机位处的参数加入到风机设计的模型中,通过仿真,来判断风机是否能够满足这种风场条件下的安全性要求。如果可以满足,那么这款风机就可以适用于该风电场。湍流对发电量的影响归根结底,大家最在意的还是咱们风场能发多少“真金白银”。但说到湍流对...
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
“其实,钒钛系脱硝催化剂使用的主要活性成分是五氧化二钒(V2O5),它是一种高毒物质,按照职业性接触毒物危害程度分级属于高度危害,对人体的呼吸系统和皮肤会产生严重损害。因此,用新产品实现替代是势在必行的。”祝社民说。自此,如何在催化剂中充分利用好稀土材料独特的4f轨道结构和优异的氧化还原性质,成为高新技术企业...
武汉理工大学青年教师发表多相流体力学最新研究成果
除了能模仿温度外,我们还发现提高颗粒的活性能达到模仿经典流体中雷诺数的效果,其中的活性流体相逐渐表现为:一种静止的层流状态,规则的波,波的不稳定状态,最后转变为活性湍流。活性湍流表现为颗粒尺度上固有涡结构的形成。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...
【图朴解决方案】流体力学就在身边,看看你家水龙头
仔细观察雷诺数,可以发现:当流体粘度较大或流体速度较低时,粘性力成为主导(www.e993.com)2024年8月5日。当出现这种情况时,雷诺数就会变小,流动是层流。另一方面,当流体粘度较小或速度较高时,惯性力成为主导。因此,流体的雷诺数将很大,流动是湍流。在管道中,由层流向湍流过渡的雷诺数范围一般为2000~4000。这些数值只是近似值,实际数值会根...
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...
伟大的试验,X-21A和它的层流控制技术
雷诺数是判断层流和紊流的判据是Gr数。在工程领域,一般认为雷诺数小于2000的流体为层流,雷诺数大于4000的流体为紊流。为此,X-21A采用了边界层去除原理(也被称为主动层流控制)。这是通过将表面气流引导穿过在机翼上下表面加工出来的一系列精细多孔槽来实现的。气流的抽吸由位于机翼下方机舱内的层流控制泵提供。为了...
毕业赠言|北大工学院院长段慧玲:直面湍流,奋斗不息,驶向精彩人生
人生中,湍流无时不刻不在发生。加速向前时,你面对的流动状态就由层流转捩为湍流。攀升高度时,对流层的复杂湍流状态会导致颠簸和失速,让人倍感心惊。人生中,湍流的成因会非常复杂。同学们在择业成家时面对的不确定性可能是湍流,身处社会发展大势的未知性可能意味着湍流,更不必说主客观多重因素耦合的随机性事件。
如何造出世上最圆的足球?
混沌湍流所造成的阻力小于常规“层”流(图字:Chaoticturbulence-混沌湍流,Laminarflow-层流)我们可以轻易体验到由不同风势带来的各种类型的气流。手持旗帜(或一块布条)沿直线向前走,旗帜会在你身后漂浮摇曳。再试试在更大的风速中做同样的事情,或者在开动的汽车中将旗帜挥舞出窗外,或者在强风中手持旗帜能跑多...