流體在管內流動時,其質點沿著與管軸平行的方向作平滑直線運動。此種流動稱為層流或滯流,亦有稱為直線流動的。流體的流速在管中心處最大,其近壁處最小。管內流體的平均流速與最大流速之比等于0.5,根據雷諾實驗,當雷諾準數Re<2320時,流體的流動狀態為層流。
粘性流體的層狀運動。在這種流動中,流體微團的軌跡沒有明顯的不規則脈動。相鄰流體層間只有分子熱運動造成的動量交換。常見的層流有毛細管或多孔介質中的流動、軸承潤滑膜中的流動、繞流物體表面邊界層中的流動等。層流只出現在雷諾數Re(Re=ρUL/μ)較小的情況中,即流體密度ρ、特征速度U和物體特征長度L都很小,或流體粘度μ很大的情況中。當Re超過某一臨界雷諾數Recr時,層流因受擾動開始向不規則的湍流過渡,同時運動阻力急劇增大。臨界雷諾數主要取決于流動形式。對于圓管,Recr≈2000,這里特征速度是圓管橫截面上的平均速度,特征長度是圓管內徑。層流遠比湍流簡單,其流動方程大多有精確解、近似解和數值解。層流一般比湍流的摩擦阻力小,因而在飛行器或船舶設計中,應盡量使邊界層流動保持層流狀態。
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