层流与湍流的本质区别 _层流与湍流的本质区别

层流与湍流的本质区别是区别是：层流没有径向脉动，而湍流有径向脉动。层流是流体的流动状态中的一类，它是层状的流动。层流最常见的体现是：流体在封闭容器内缓慢流动时所呈现的状态，它的质点顺着与封闭容器的轴平行的方向发生平滑直线运动。
层流与湍流的本质区别层流是流体的一种流动状态。流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。此种流动称为层流或滞流，亦有称为直线流动的。流体的流速在管中心处最大，其近壁处最小。管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5，根据雷诺实验，当雷诺准数Re<2320时，流体的流动状态为层流。
湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流。当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。
层流与紊流如何区分层流是各流体微团彼此平行地分层流动,互不干扰与混杂；紊流是各流体微团间强烈地混合与掺杂、不仅有沿着主流方向的运动,而且还有垂直于主流方向的运动。
拓展资料：层流：
对于粘性流体的层状运动，流体微团的轨迹没有明显的不规则脉动。相邻流体层间只有分子热运动造成的动量交换。层流只出现在雷诺数Re（Re=ρUL/μ)较小的情况中，即流体密度ρ、特征速度U和物体特征长度L都很小，或流体粘度μ很大的情况中。当Re超过某一临界雷诺数Recr时，层流因受扰动开始向不规则的湍流过渡，同时运动阻力急剧增大。临界雷诺数主要取决于流动形式。对于圆管，Recr≈2000，这时特征速度是圆管横截面上的平均速度，特征长度是圆管内径。层流一般比湍流的摩擦阻力小，因而在飞行器或船舶设计中，应尽量使边界层流动保持层流状态。
紊流：
紊流一般相对“层流”而言。一般用雷诺数判定。雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re<2100为层流状态，Re>4000为紊流状态，Re=2100～4000为过渡状态。在不同的流动状态下，流体的运动规律。流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速与最大流速的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。速度、压强等物理量在时间和空间中发生脉动的流体运动，又称湍流。
参考资料：层流和紊流-百度百科
层流边界层与湍流边界层有何本质区别层流与湍流的本质区别在于有无径向脉动，可以通过雷诺数Re来判断。
Re定义为单位质量流体惯性力与粘性力之比。
层流的雷诺数比较小，粘性力主导，即使存在对水的强烈扰动，扰动也将由于流体的粘性而衰减，流动仍然可以保持层流状态。
湍流的雷诺数较大，惯性力作用强于粘性力，所以会存在脉动运动，沿主流方向及横流方向均有宏观的混掺。
以上来自《流体力学》王惠民河海大学出版社
导致层流和湍流特征的根本区别的原因是什么层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。当雷诺准数Re(=dwp/u
其中，d为管子直径，w为流速，p为流体密度，u为流体的粘度)大于4000时，流体的流动类型就属于湍流。
流体在圆管内湍流流动时，流体质点作不规则地运动而互相碰撞，流体质点剧烈地扰动而产生旋涡，只有靠近管壁处还保留一层滞流状态。
若Re>Recr，层流就不可能存在了，一旦有小扰动，扰动会增长而转变成湍流。O.雷诺在1883年用玻璃管做试验，区别出发生层流或湍流的条件。把试验的流体染色，可以看到染上颜色的质点在层流时都走直线。
当雷诺数超过临界值Recr时，可以看到质点有随机性的混合，在对时间和空间来说都有脉动时，就是湍流。不用统计、概率论的方法引进某种量的平均值就难于描述这一流动。
除直管中湍流外还有多种多样各具特点的湍流，虽经大量实验和理论研究，但至今对湍流尚未建立起一套统一而完整的理论。
扩展资料：
湍流属于自然界普遍存在的流体运动，它只有在流体高速流动（高雷诺数）的情况下才会产生。湍流的基本特征在于其具有随机性质的涡旋结构，以及这些涡旋在流体内部的随机运动，因此，湍流能引起相邻各层流体间动量、能量及浓度等的交换和脉动。