在理解流体运动的特性以及进行数值CFD分析的时候,理想流体是非常有必要的。需要借助理想流体来理解流动,然后再综合考虑黏性等因素,通过学习黏性,可以加深对身边实际流体的理解。流动中产生的涡旋也是黏性流体的特征,涡旋的产生也是黏性影响的结果,无论是气体还是液体,他们的流动都有层流湍流之分。
层流(英语:Laminar flow),为流体的一种流动状态。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流。
湍流(英语:turbulence),也称为紊流,是流体的一种流动状态。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。
之前讲过的伯努利定理和动量守恒定律其实都是针对理想流体而言的。理想流体没有黏性,即使施加外力也不会被压缩。根据伯努利原理,如果是理想流体的话,在管道内的任何一个横断面,液体的能量恒定,但是对于黏性流体,因为吸管内壁上黏性力的作用方向与流向相反,所以流速减慢。
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