湍流是什么意思-什么是湍流

 

湍流是什么意思

流得很急的水。湍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,也称为稳流或片流;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。

什么原因会导致湍流的发生

风引起的湍流

简单地说,如果我们在湍气流中飞行,就必须应对湍流,就像在暴风雨的海面上驾驶一艘船一样。高空湍流与低空湍流是有区别的。靠近地面的湍流通常是由大风引起的。在暴风雨天气起飞或着陆时,可能会出现问题。

空气上升引起的湍流

在较高的高空,空气由低到高垂直上升便会产生湍流。其原理是:太阳让地球和地球上的空气变暖,热空气膨胀上升,形成我们所谓的上升湍流。随着空气上升,其温度降至露点。如果空气继续上升,便会开始形成水滴,进而形成云层。这并非是坏事,因为我们现在可以通过驾驶舱窗户或天气雷达看到湍流。

但是,如果上升的空气非常干燥,就不会形成冷凝,从而无法看到湍流。这种湍流称为“晴空湍流”,并且非常难以处理,因为它让我们感到十分出其不意。天气雷达也无法探测到它,因为空气中没有可以反射雷达信号的水滴。

因为气温很低,垂直空气运动通常在高空停止,因此,我们可以在云层上方的平稳空气中飞行。然而,有时积雨云可以突破到更高的高度。通常在热带地区会遇到这种积雨云,我们尽量绕着它们飞行。

喷流引起的湍流

喷流是高空中的一种极强风,风速超过300公里/小时(150节)。这种风主要出现在北半球,风向由西向东,这也是从阿姆斯特丹飞越大西洋到达北美目的地通常要比其他航线花费更长时间的原因。

山脉引起的湍流

如果有强风,在遇到较高的山脉时,空气可能会向上转向,进而形成可在高空和远距离感受到的波浪。因此,在飞过山脉时,我们有时会遇到湍流。

湍流意思是什么

1、湍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,也称为稳流或片流;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,层流被破坏,相邻流层间不但有滑动,还有混合。这时的流体作不规则运动,有垂直于流管轴线方向的分速度产生,这种运动称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。

2、基本介绍

湍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,也称为稳流或片流;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,层流被破坏,相邻流层间不但有滑动,还有混合,形成湍流,又称为乱流、扰流或紊流。

在自然界中,我们常遇到流体作湍流,如江河急流、空气流动、烟囱排烟等都是湍流。

湍流是在大雷诺数下发生的,雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于黏滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的湍流流场。

流态转变时的雷诺数值称为临界雷诺数。一般管道雷诺数Re=4000为湍流状态,Re=2320~4000为过渡状态。

湍流基本特征是流体微团运动的随机性。湍流微团不仅有横向脉动,而且有相对于流体总运动的反向运动,因而流体微团的轨迹极其紊乱,随时间变化很快。湍流中最重要的现象是由这种随机运动引起的动量、热量和质量的传递,其传递速率比层流高好几个数量级。

湍流利弊兼有。一方面它强化传递和反应过程;另一方面极大地增加摩擦阻力和能量损耗。鉴于湍流是自然界和各种技术过程中普遍存在的流体运动状态(例如,风和河中水流,飞行器和船舶表面附近的绕流,流体机械中流体的运动,燃烧室、反应器和换

热器中工质的运动,污染物在大气和水体中的扩散等),研究、预测和控制湍流是认识自然现象,发展现代技术的重要课题之一。湍流研究主要有两类基本问题:阐明湍流是如何发生的;了解湍流特性。由于湍流运动的随机性,研究湍流必需采用统计力学或统计平均方法。研究湍流的手段有理论分析、数值计算和实验。后二者具有重要的工程实用意义。