层流与湍流的本质区别

精简回答

本质区别是：层流无径向脉动，湍流有径向脉动；层流为流体流动时，如果流体颗粒的轨迹是规则的光滑曲线，没有这个性质的流动就是湍流。

少数学生在学习层流和湍流两个物理概念时，不知道如何正确区分这两个概念。层流和湍流的本质区别是什么？大家一起了解一下。

详细介绍方法/步骤

层流是流体的流动状态。当流体在管道中流动时，其颗粒沿着平行于管道轴线的方向平滑地线性移动。这种流动叫层流或滞流，有的也叫直流。流体的速度在管的中心比较大，在管壁附近比较小。管道中流体的平均流速与比较大流速之比等于0.5。根据雷诺实验，当雷诺数为re2320时，流体流动状态为层流。

湍流是流体的流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或层流；随着流速的逐渐增加，流体的流线开始像波浪一样摆动，摆动的频率和幅度随着流速的增加而增加。这种流动状态称为过渡流。

当速度增大到很大程度时，流线不再清晰可辨，流场中出现许多小旋涡，层流被破坏，相邻流层之间不仅有滑动，而且有混合。此时流体不规则运动，产生垂直于流管轴向的部分速度。这种运动称为湍流，也称为乱流、乱流或乱流。

1959年，j. hince曾将湍流定义为流体的不规则运动，流场中的各种量随时间和空间坐标无序变化。但是，从统计学意义上来说，它们是可以精确平均的。

大多数学者认为湍流应该从纳维尔-斯托克斯方程研究。湍流对许多重大科技问题都极其重要。因此，近几十年来采用的方法是建立适合其特点的特定力学模型。比如湍流模型只适用于附体流；只适合简单的脱离再依附的流动；紊流模型只适用于机翼剖面的尾流，或只适用于激波和边界层之间的相互作用等。湍流是一个困难而基本的问题，近年来越来越受到物理学界的关注。