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湍流是什麼

流體的一種流動狀態

湍流,也稱為亂流、擾流或紊流,是流體的一種流動狀態,主要特徵是流體在高速流動時的不規則運動。

當流體的流速較小時,會分層流動且互不混合,這種情況被稱為層流;隨著流速的增加,流體的流線開始出現波浪狀的擺動,形成過渡流;當流速進一步增加到很大時,流線變得模糊不清,流場中出現許多小漩渦,層流結構被破壞,這時相鄰流層間不僅發生滑動,還發生混合,形成了湍流。湍流在自然界和工業套用中普遍存在,如水流、煙霧和雲彩等。由於其隨機性和不規則性,湍流的數學描述和數值模擬都相當複雜,湍流表現出非線性、多尺度和隨機性的特點,使其成為流體力學中的一個重要且具有挑戰性的研究領域。