層流簡(jiǎn)介

層流（laminar flow）是流體的一種流動(dòng)狀態(tài)，層流床它作層狀的流動(dòng)。流體在管內(nèi)低速流動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)為層流，其質(zhì)點(diǎn)沿著與管軸平行的方向作平滑直線運(yùn)動(dòng)。流體的流速在管中心處最大，其近壁處最小。管內(nèi)流體的平均流速與最大流速之比等于0.5。對(duì)于粘性流體的層狀運(yùn)動(dòng)，流體微團(tuán)的軌跡沒(méi)有明顯的不規(guī)則脈動(dòng)。相鄰流體層間只有分子熱運(yùn)動(dòng)造成的動(dòng)量交換。層流只出現(xiàn)在雷諾數(shù)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(zhǎng)度L都很小，或流體粘度μ很大的情況中。當(dāng)Re超過(guò)某一臨界雷諾數(shù)Recr時(shí)，層流因受擾動(dòng)開(kāi)始向不規(guī)則的湍流過(guò)渡，同時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力急劇增大。臨界雷諾數(shù)主要取決于流動(dòng)形式。對(duì)于圓管，Recr≈2000，這時(shí)特征速度是圓管橫截面上的平均速度，特征長(zhǎng)度是圓管內(nèi)徑。等離子層流床層流一般比湍流的摩擦阻力小，因而在飛行器或船舶設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量使邊界層流動(dòng)保持層流狀態(tài)。

舉例說(shuō)明

在低雷諾數(shù)的情況下，細(xì)致地調(diào)節(jié)細(xì)管中紅水的流速，當(dāng)它與主流管內(nèi)水流速度相近時(shí)，可以看到清水中有穩(wěn)定而清晰的紅色水平流線，主流管中各水層互不干擾，是層流的典型例子。

經(jīng)常遇見(jiàn)的層流現(xiàn)象還有毛細(xì)管或多孔介質(zhì)中的流動(dòng)、軸承潤(rùn)滑膜中的流動(dòng)、微小顆粒在粘性流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)引起的流動(dòng)、液體或氣體流經(jīng)物體表面附近形成的邊界層中的流動(dòng)等。

參考文獻(xiàn)

1.層流床罩л．r．洛強(qiáng)斯基著，王殿儒等譯：《層流邊界層》，國(guó)防工業(yè)出版社，北京，1965。

2.F．M．懷特著，魏中磊、甄思淼譯：《粘性流體動(dòng)力學(xué)》，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，1982

3.詞條作者：吳望一《中國(guó)大百科全書(shū)》74卷（第二版）物理學(xué)詞條：流體力學(xué)：中國(guó)大百科全書(shū)出版社，2009-07：49頁(yè)