層流與紊流相比 Laminar Flow Compared to Turbulent Flow

 

流體力學是研究各種狀態下流體性質的領域。有兩個主要領域；流體靜力學和流體動力學。流體動力學研究運動過程中以液體或氣體形式作用在流體上的力。愛爾蘭的創新者奧斯本·雷諾茲（Osborne Reynolds）用無因次的數字Re推廣了這種動態。該數字確定流體運動的狀態。層流，過渡流或紊流。下面的方程式1示出了流體的慣性力與粘性力之間的關係。
公式1：Re = V * Dh / u
Re –雷諾數（無尺寸）
V –速度（英尺/秒或米/秒）
Dh –液壓直徑（英尺或米）
u –運動粘度（英尺^ 2 /秒或米^ 2 /秒）
Re的值將標記流體（液體或氣體）在其中移動的區域。如果雷諾數Re低於2300，則認為它是層流的（流線型和可預測的）。如果Re大於4000，則認為它是紊流的（混沌和猛烈的）。在這兩個雷諾數之間的區域是過渡區域，在該區域中可以產生渦流和一些非線性速度。為了更好地顯示每種狀態之間的差異，下面有一張圖片，該圖片顯示了水從排水管流入通道的情況。水是吵雜的。甚至朝上游都朝著不同的方向行駛。隨著水從排水管中流出，慣性力大於水的粘性力。這表示雷諾數大於4000的紊流。當水流入河口時，海浪從無序的亂流轉變為更均勻的水流。這是過渡地區。再往下游一點，溪流變得平靜而安靜，朝著同一方向流動。這是層流。空氣也是一種流體，根據雷諾數，空氣的行為也是類似。

為什麼要知道這一點很重要？在某些製程應用中，一種狀態可能比另一種狀態更適合。用於混合，懸浮和傳熱；紊流更好。但是，在進行有效吹排時，可以降低壓降並降低噪音水平；層流更好。在許多壓縮空氣製程應用中，層流區域是有效而安靜地產生強大推力的最佳方法。EXAIR提供一系列智能壓縮空氣產品，包括將層流用於壓縮空氣製程應用的超級風刀(氣刀)，超級空氣放大器和超級空氣噴嘴。如果您想進一步討論層流如何使您的製程受益，那麼我們將很樂意為您提供協助。