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什麼是層流和紊流

層流和紊流是流體動力學中的兩種基本流動狀態。以下是詳細介紹:

層流。層流是指流體在流動過程中,各質點或流線彼此平行地、層次分明地流動,互不干擾和混雜。在這種狀態下,流體微團沒有橫向運動,流動呈現線狀或層狀,粘性力起主導作用,約束質點按層流動,質點間的速度變化是逐漸過渡的。

紊流(湍流)。紊流則是指流體在運動過程中,各質點或流線之間會發生強烈的混合和摻雜,軌跡曲折混亂,不僅存在沿着主流方向的運動,還有垂直於主流方向的運動。在這種狀態下,慣性力起主導作用,液體質點間的粘性不再足以約束質點的運動,質點間的速度變化很大,流動顯得非常紊亂。

這兩種流動狀態在許多工程和科學領域中都有廣泛的應用和重要性,例如水利工程、氣象學、化學工程等。它們在傳遞動量、熱量和質量的方式上有所不同,層流主要通過分子間相互作用,而紊流則主要通過質點間的混摻。