第二章流體力學(xué)

1、大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程 2.1 理想流體的流動理想流體的流動 2.1.1 理想流體理想流體 2.1.2 連續(xù)性原理連續(xù)性原理 2.1.3 伯努利方程伯努利方程 2.1.4 伯努利方程的應(yīng)用伯努利方程的應(yīng)用 2.2 黏滯液體的運(yùn)動規(guī)律黏滯液體的運(yùn)動規(guī)律 2.2.1 牛頓黏滯定律牛頓黏滯定律 2.2.3 層流、湍流層流、湍流 、雷諾數(shù)、雷諾數(shù) 第第2章章 流體力學(xué)流體力學(xué)1大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn) 綜合運(yùn)用連續(xù)性方程和伯努利方程分析求解綜合運(yùn)用連續(xù)性方程和伯努利方程分析求解理理 想流體問題。想流體問題。了解層流、湍流和雷諾數(shù)了解層流、湍流和雷諾數(shù)2大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程2.1

2、理想流體的流動理想流體的流動 2.1.1 流體力學(xué)的基本概念流體力學(xué)的基本概念 流體是由許多彼此能夠相對運(yùn)動的流體元所組成的連流體是由許多彼此能夠相對運(yùn)動的流體元所組成的連續(xù)介質(zhì)，具有流動性。流體是液體和氣體的總稱。續(xù)介質(zhì)，具有流動性。流體是液體和氣體的總稱。 1. 流體流體32.理想流體理想流體 理想流體指不可壓縮、完全沒有粘滯性的流體，理想流體指不可壓縮、完全沒有粘滯性的流體，它是實(shí)際流體的理想化模型。它是實(shí)際流體的理想化模型。大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程不可壓縮的沒有黏滯性的流體稱不可壓縮的沒有黏滯性的流體稱理想流體，理想流體，它是實(shí)際流體的理想化模型。它是實(shí)際流體的理想化模型。（1）不容易

3、被壓縮的液體，在不太精確的研究中）不容易被壓縮的液體，在不太精確的研究中 可以認(rèn)為是理想流體。研究氣體時，如果氣可以認(rèn)為是理想流體。研究氣體時，如果氣 體的密度沒有明顯變化，可以認(rèn)為是理想體的密度沒有明顯變化，可以認(rèn)為是理想 流體。流體。（2）理想流體沒有粘滯性，流體在流動中機(jī)械能）理想流體沒有粘滯性，流體在流動中機(jī)械能 不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2. 理想流體理想流體4大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程3.定常流動定常流動 定常流動指流體的流動狀態(tài)不隨時間發(fā)生定常流動指流體的流動狀態(tài)不隨時間發(fā)生變化的流動。流體做定常流動時，流體中各流變化的流動。流體做定常流動時，流體中各流體元在流經(jīng)空間任一點(diǎn)的

4、流速不隨時間發(fā)生變體元在流經(jīng)空間任一點(diǎn)的流速不隨時間發(fā)生變化，但各點(diǎn)的流速可以不同?；鼽c(diǎn)的流速可以不同。大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程 流線流線是分布在流體流經(jīng)區(qū)域是分布在流體流經(jīng)區(qū)域中的許多假想曲線，曲線上每一中的許多假想曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)流體元的速點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)流體元的速度方向一致。度方向一致。 流體流過不同形狀障礙物的流線4. 流線流線6大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程（1）流線的疏密程度反映了該時刻流場中各點(diǎn)速）流線的疏密程度反映了該時刻流場中各點(diǎn)速度的變化，速度大的地方流線密，反之則稀。度的變化，速度大的地方流線密，反之則稀。（2）對于定常流動，流線的形狀和位置不隨時間）

5、對于定常流動，流線的形狀和位置不隨時間 而變化。而變化。（3）流線不能相交，是一條光滑的曲線。）流線不能相交，是一條光滑的曲線。流線的幾點(diǎn)性質(zhì)流線的幾點(diǎn)性質(zhì)7大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程 流管是由一束流線圍成的管狀區(qū)域。流管是由一束流線圍成的管狀區(qū)域。 對于定常流動，由于流線不能相交，所以流對于定常流動，由于流線不能相交，所以流體只能在流管里流動，而不能穿越流管。因此，體只能在流管里流動，而不能穿越流管。因此，流管仿佛就是一條實(shí)際的水管。流管仿佛就是一條實(shí)際的水管。5. 流管流管8大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程2.1.2 連續(xù)性原理連續(xù)性原理 如果在流體內(nèi)取一個截面積很小的細(xì)流管，如果在流體內(nèi)取一個截面

6、積很小的細(xì)流管，流管中任一個橫截面流管中任一個橫截面S S上各點(diǎn)的流速都相同。上各點(diǎn)的流速都相同。在在流管中流管中A,BA,B點(diǎn)做垂直截面點(diǎn)做垂直截面S S1 1,S,S2 2，速度分別為速度分別為v v1 1, ,v v2 2, ,在定常流動中，假定液體不可壓縮，在很小的在定常流動中，假定液體不可壓縮，在很小的t t時間內(nèi)流進(jìn)流管的流體質(zhì)量應(yīng)等于在相同時時間內(nèi)流進(jìn)流管的流體質(zhì)量應(yīng)等于在相同時間內(nèi)流出流管的流體質(zhì)量。間內(nèi)流出流管的流體質(zhì)量。連續(xù)性原理在物理實(shí)連續(xù)性原理在物理實(shí)質(zhì)上是流體力學(xué)中關(guān)于質(zhì)上是流體力學(xué)中關(guān)于質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒的定律的定律。ABABv1v29大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程21 1

7、122vtSvtS 如圖中所示，設(shè)有如圖中所示，設(shè)有理想流體理想流體做做穩(wěn)定流動穩(wěn)定流動，在流，在流管中管中A,B點(diǎn)做垂直截面點(diǎn)做垂直截面S1,S2的流動，的流動，流管很細(xì)。流管很細(xì)。v1，v2是是A,B處的流體流速，處的流體流速，S1,S2截面是任意選取。截面是任意選取。v s 常量連續(xù)性原理 如果流體體積不可壓縮，如果流體體積不可壓縮，12ABABv1v22211SvSv（2-2）10大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程 物理本質(zhì)：同一流管在相同時間內(nèi)流過任一截物理本質(zhì)：同一流管在相同時間內(nèi)流過任一截 面的體積流量都相同。因而截面大處流速小，面的體積流量都相同。因而截面大處流速小， 截面小處流速大。截

8、面小處流速大。 適用范圍：理想流體和不適用范圍：理想流體和不 可壓縮的黏滯流體。可壓縮的黏滯流體。332211SvSvSv 當(dāng)有多條支流時當(dāng)有多條支流時S3S2S1v1v2v311 物理意義：單位時間內(nèi)通過橫截面物理意義：單位時間內(nèi)通過橫截面S的液體體的液體體 積，故稱體積流量，用積，故稱體積流量，用qv表示表示大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程2.1.3 伯努利方程伯努利方程1738年伯努利(D. Bernoulli)提出了著名的伯努利方程.理想流體的伯努利方程丹伯努利(Daniel Bernoull, 1700-1782) 瑞士科學(xué)家.伯努利方程是流體動力學(xué)的基伯努利方程是流體動力學(xué)的基本定律，它說

9、明了理想流體在本定律，它說明了理想流體在管道中作穩(wěn)定流動時，流體中管道中作穩(wěn)定流動時，流體中某點(diǎn)的壓強(qiáng)某點(diǎn)的壓強(qiáng)p p、流速、流速和高度和高度h h 三個量之間的關(guān)系為：三個量之間的關(guān)系為：212pvgh 常 量（2-5）式中式中 是流體的密度，是流體的密度，g是重力加速度。是重力加速度。12大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程試用功能原理導(dǎo)出伯努利方程。試用功能原理導(dǎo)出伯努利方程。我們研究管道中一段我們研究管道中一段流體的運(yùn)動。設(shè)在某流體的運(yùn)動。設(shè)在某一時刻，這段流體在一時刻，這段流體在a a1 1b b1 1位置，經(jīng)過極短位置，經(jīng)過極短時間時間 t t后，這段流后，這段流體達(dá)到體達(dá)到a a2 2b b

10、2 2位置位置v1v2p2 S2p2 S2h1h2a1b1a2b2212pvgh 常 量（2-5）13大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程 現(xiàn)在計(jì)算在流動過程中，外力對這段流體所作的功。假設(shè)流現(xiàn)在計(jì)算在流動過程中，外力對這段流體所作的功。假設(shè)流體沒有粘性，管壁對它沒有摩擦力，那么，管壁對這段流體的作體沒有粘性，管壁對它沒有摩擦力，那么，管壁對這段流體的作用力垂直于它的流動方向，因而不作功。所以流動過程中，除了用力垂直于它的流動方向，因而不作功。所以流動過程中，除了重力之外，只有在它前后的流體對它作功。在它后面的流體推它重力之外，只有在它前后的流體對它作功。在它后面的流體推它前進(jìn)，這個作用力作正功；在它前面

11、的流體阻礙它前進(jìn)，這個作前進(jìn)，這個作用力作正功；在它前面的流體阻礙它前進(jìn)，這個作用力作負(fù)功。用力作負(fù)功。 因?yàn)闀r間因?yàn)闀r間 t t極短，所以極短，所以a a1 1b b1 1和和a a2 2b b2 2是是兩段極短的位移，在每段極短的位移中，兩段極短的位移，在每段極短的位移中，壓強(qiáng)壓強(qiáng)p p、截面積、截面積S S和流速和流速都可看作不變。都可看作不變。設(shè)設(shè)p p1 1、S S1 1、1 1和和p p2 2、S S2 2、2 2分別是分別是a a1 1b b1 1與與a a2 2b b2 2處流體的壓強(qiáng)、截面積和流速，處流體的壓強(qiáng)、截面積和流速，則后面流體的作用力是則后面流體的作用力是p p1

12、1S S1 1，位移是，位移是1 1 t t，所作的正功是所作的正功是p p1 1S S1 11 1 t t ，而前，而前面流體作用力作的負(fù)功是面流體作用力作的負(fù)功是-p-p2 2S S2 22 2 t t ，因此，外力的總功是：因此，外力的總功是： v1v2p2 S2p21S1h1h2a1b1a2b214大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程其次，計(jì)算這段流體在流動中能量的變化。對于穩(wěn)其次，計(jì)算這段流體在流動中能量的變化。對于穩(wěn)定流動來說，在定流動來說，在a a1 1a a2 2間的流體的動能和勢能是不改變間的流體的動能和勢能是不改變的。由此，就能量的變化來說，可以看成是原先在的。由此，就能量的變化來說，

13、可以看成是原先在a a1 1b b1 1處的流體，在時間處的流體，在時間 t t內(nèi)移到了內(nèi)移到了a a2 2b b2 2處，由此而引處，由此而引起的能量增量是起的能量增量是因?yàn)榱黧w被認(rèn)為不可壓縮。所以因?yàn)榱黧w被認(rèn)為不可壓縮。所以a a1 1b b1 1和和a a2 2b b2 2兩小段流體兩小段流體的體積的體積S S1 11 1 t t和和S S2 22 2 t t必然相等，用必然相等，用 V V表示，則上表示，則上式可寫成式可寫成VPPW-212122221212221111()()2211()()22EEm vm ghm vm ghVvghvgh- 外力的總功是外力的總功是 151 1 1

14、2 22Wp sp st-大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程)21()21()(12122212ghvghvVVpp-222121122121ghvpghvp從功能原理得從功能原理得整理后得整理后得它表明在同一管道中任何一點(diǎn)處，流體每單位體它表明在同一管道中任何一點(diǎn)處，流體每單位體積的動能和勢能以及該處壓強(qiáng)之和是個常量。在積的動能和勢能以及該處壓強(qiáng)之和是個常量。在工程上，上式常寫成工程上，上式常寫成常常量量 hgvgp22 常量ghvp221伯努利方程伯努利方程(2-4) (2-5)16大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程2.1.4 伯努利方程的應(yīng)用伯努利方程的應(yīng)用1. 壓強(qiáng)與高度的關(guān)系壓強(qiáng)與高度的關(guān)系若流管中流體

15、的流速不變或流速的改變可以忽略時,伯努利方程可以直接寫成：2211ghpghp或pgh常量常量表明流速不變或流速的改變可以忽略時,理想流體穩(wěn)定流動過程中流體壓強(qiáng)能與重力勢能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,即高處的壓強(qiáng)較小,低處的壓強(qiáng)較大。 )(1221hhgpp-兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差為：17大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程182211221122ppvv1 122Qs vs v12PPPgh-1222122ghQS SSS-1.等高線中流速與壓強(qiáng)的關(guān)系-測量流量的汾丘里管大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程是一種用來測量流體速度的裝置是一種用來測量流體速度的裝置圖圖2-10 皮托管皮托管圖圖2-10所示是一根兩端開口彎所示是一根兩端開口

16、彎成直角的玻璃管，這是一種最成直角的玻璃管，這是一種最簡單的測量流速的比較古老的簡單的測量流速的比較古老的儀器，稱為皮托管。儀器，稱為皮托管。1773年，年，皮托就是利用這種簡單的辦法皮托就是利用這種簡單的辦法測出法國塞納河的流速。測出法國塞納河的流速。 BAAPvP22122 ()2ABABAvvppg hhgh-2.皮托皮托(pitot)管原理管原理19BAPPgh-,0ABvv v大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程3.流速與高度的關(guān)系（小孔流速）流速與高度的關(guān)系（小孔流速）在自然界、工程技術(shù)和我們的日常生活中,存在著許多與容器排水相關(guān)的問題,如水庫放水(瀉洪與發(fā)電)、水塔經(jīng)管道向城市供水及用吊瓶給

17、患者輸液等,其共同的特點(diǎn)是液體從大容器經(jīng)小孔流出. 水庫大壩 水電站20大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程20021vpghp由伯努利方程由伯努利方程得小孔流速得小孔流速ghv2流量流量vSQVS為小孔的截面積為小孔的截面積ghppvB2)(20B-小孔流速小孔流速21大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程例：用一根跨過水壩的粗細(xì)均勻的虹吸管,從水庫里取水,如圖所示.已知虹吸管的最高點(diǎn)C比水庫水面高2.50 m,管口出水處D比水庫水面低4.50 m,設(shè)水在虹吸管內(nèi)作定常流動.(1) 若虹吸管的內(nèi)徑為3.0010-2m,求從虹吸管流出水的體積流量.(2) 求虹吸管內(nèi)B、C兩處的壓強(qiáng).22大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程(1)

18、取虹吸管為細(xì)流管,DDDAAApghpgh222121vv解:水面為參考面,則有A、B點(diǎn)的高度為零,C點(diǎn)的高度為2.50m,D點(diǎn)的高度為- 4.50 m.對于流線ABCD上的A、D兩點(diǎn),根據(jù)伯努利方程有 23大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程結(jié)果表明,通過改變D點(diǎn)距水面的垂直距離和虹吸管內(nèi)徑,可以改變虹吸管流出水的體積流量.由連續(xù)性方程有 DADASSvv 因SA遠(yuǎn)大于SD,所以vA可以忽略不計(jì),pA= pD=p0.整理后得 )(2DADhhg-v1 -1sm4 . 9sm)5 . 4(08 . 92-2DDDD4DDQSvv133-1322sm106 . 6sm4 . 94)1000. 3(14. 3

19、-24大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程(2)對于同一流線上A、B兩點(diǎn),應(yīng)用伯努利方程有221122AABBppvv2012BBpp-v根據(jù)連續(xù)性方程可知,均勻虹吸管內(nèi),水的速率處處相等,vB=vD.結(jié)果表明,在重力勢能不變的情況下,流速大處壓強(qiáng)小,流速小處,壓強(qiáng)大.B點(diǎn)壓強(qiáng)小于大氣壓,水能夠進(jìn)入虹吸管. Pa107 . 54 . 9100 . 12110013. 14235B - - p25大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程對于同一流線上的C、D兩點(diǎn),應(yīng)用伯努利方程有 均勻虹吸管內(nèi),水的速率處處相等,vC=vD ,整理得 )(0CDChhgpp-虹吸管最高處C點(diǎn)的壓強(qiáng)比入口處B點(diǎn)的壓強(qiáng)低,正是因?yàn)檫@一原因,水庫

20、的水才能上升到最高處,從而被引出來.Pa102 . 3Pa)5 . 25 . 4(8 . 9100 . 110013. 1435 - - - DDDCCCghpghp222121vv26大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程7.臺風(fēng)臺風(fēng) 臺風(fēng)從一棟坐北朝南、關(guān)門閉戶的民房吹過，如臺風(fēng)從一棟坐北朝南、關(guān)門閉戶的民房吹過，如果室內(nèi)外壓強(qiáng)差為果室內(nèi)外壓強(qiáng)差為0.02p0。則：。則：(1)若空氣密度為若空氣密度為 ，風(fēng)速為多少？，風(fēng)速為多少？(2)試解釋為什么臺風(fēng)容易將屋頂掀翻。試解釋為什么臺風(fēng)容易將屋頂掀翻。31.29Kg/m解：解： （1）根據(jù)伯努利方程，有）根據(jù)伯努利方程，有2012vpp依照題意，有依照題意

21、，有2010.022pv則則 51020.0220.02 1.01 1056(m s )1.29pv-這樣的風(fēng)速屬于超強(qiáng)臺風(fēng)。這樣的風(fēng)速屬于超強(qiáng)臺風(fēng)。27大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程(2)臺風(fēng)過處，室內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差，與正常臺風(fēng)過處，室內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差，與正常情況相比，屋頂受到室內(nèi)外氣壓的凈作用力是向情況相比，屋頂受到室內(nèi)外氣壓的凈作用力是向上的，故易掀翻屋頂，也容易造成房屋倒塌。上的，故易掀翻屋頂，也容易造成房屋倒塌。28大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程所以所以選取選取A A水平面為零勢能面，則水平面為零勢能面，則解：根據(jù)連續(xù)性方程可知解：根據(jù)連續(xù)性方程可知例例1 1：如圖所示，設(shè)在流管中的流量

22、為：如圖所示，設(shè)在流管中的流量為0.12m3s-1, ,A點(diǎn)的壓強(qiáng)為點(diǎn)的壓強(qiáng)為 ，截面，截面積為積為100cm2,B,B點(diǎn)的截面積為點(diǎn)的截面積為60cm2，假定，假定水是理想流體，求水是理想流體，求A、B兩點(diǎn)的流速和兩點(diǎn)的流速和B點(diǎn)的壓強(qiáng)。點(diǎn)的壓強(qiáng)。Pa5102BBAAvSvSQAASQv/)/(121012. 02sm-BBSQv/)/(20106012. 04sm-ABBABpghvvp-222121又根據(jù)伯努利方程，可得又根據(jù)伯努利方程，可得mhhBA2, 05221021000)28 . 920211221(-)(1024. 54Pa29大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程例例2 ：水以水以5.0

23、m/s的速度通過橫截面積為的速度通過橫截面積為4.0cm2 管道做穩(wěn)定流動。管道做穩(wěn)定流動。當(dāng)管道的橫截面積大到當(dāng)管道的橫截面積大到8.0cm2 時，管道逐漸下降時，管道逐漸下降10m，求（，求（1）低處管道內(nèi)的水流速度低處管道內(nèi)的水流速度.（2）如果高處管道內(nèi)的壓強(qiáng)是）如果高處管道內(nèi)的壓強(qiáng)是1.5105 帕，求低處管內(nèi)帕，求低處管內(nèi)計(jì)示壓強(qiáng)計(jì)示壓強(qiáng)。假定水是不可壓縮的。（計(jì)示壓強(qiáng)。假定水是不可壓縮的。（計(jì)示壓強(qiáng)為實(shí)際壓強(qiáng)為實(shí)際壓強(qiáng)P與大氣壓與大氣壓P0之差，）之差，）解：解： 由連續(xù)性原理：由連續(xù)性原理：2211ssvv smsvv5 . 21081045s442112-由伯努利方程得：由伯

24、努利方程得：2222121121P21Pghvghvsmgmkghmhsmvsmv/8 . 9,10, 0,10,5 . 2,0 . 5332121aPp52106 . 2代入上式得：10maPppp5502105 . 110)01. 16 . 2( - - - - 30大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程例例3：直徑為直徑為D的圓柱形開口容器的底上，有一直徑為的圓柱形開口容器的底上，有一直徑為d底小底小圓孔。求容器中水面下降速度圓孔。求容器中水面下降速度1與水面高度與水面高度h關(guān)系關(guān)系？解：解：S1，S2表示容器和孔的橫斷面積，水從小孔流出，表示容器和孔的橫斷面積，水從小孔流出，速度用速度用2表示，表示

25、，由伯努利方程和連續(xù)性原理，有由伯努利方程和連續(xù)性原理，有22121122vghv2211ssvv 解得：解得：44222212122dDghdssghsv-考慮考慮44Dd 得得ghDdv2221h31S112大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程2.2.1 牛頓黏滯定律牛頓黏滯定律層流層流:實(shí)際流體在流速不大時的分層流動。實(shí)際流體在流速不大時的分層流動。粘滯力粘滯力:存在于流體內(nèi)部，阻礙相互存在于流體內(nèi)部，阻礙相互接觸的流層發(fā)生相對運(yùn)動的力接觸的流層發(fā)生相對運(yùn)動的力.0= limyd vvd yy 速度梯度速度梯度:粘滯定律粘滯定律:d vfSd y粘滯系數(shù)粘滯系數(shù)與流體本身性質(zhì)有關(guān)與流體本身性質(zhì)有關(guān)溫

26、度溫度液體液體氣體氣體單位單位:SI制制:帕帕.秒秒PaSCGS制制 :泊泊p10.1apP S2.2 黏滯液體的運(yùn)動規(guī)律黏滯液體的運(yùn)動規(guī)律saPdysvv+dvyx0322()N s m- /()gcm s 大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程1. 層流層流各液層只作相對滑動而彼此不相互摻合的流動各液層只作相對滑動而彼此不相互摻合的流動2.2.3 層流和湍流層流和湍流 甘油緩慢流動 層流示意圖33大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程2. 湍流湍流流體紊亂的無規(guī)則運(yùn)動稱流體紊亂的無規(guī)則運(yùn)動稱湍流湍流 核爆蘑菇云火山爆發(fā)34大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程 層流層流 ：如圖如圖(a)所示，流所示，流體分層流動，形成穩(wěn)定的體分層

27、流動，形成穩(wěn)定的流動，稱為層流。流動，稱為層流。特點(diǎn)：分層流動；各點(diǎn)流速彼此特點(diǎn)：分層流動；各點(diǎn)流速彼此不同，但同一點(diǎn)流動方向和快慢不同，但同一點(diǎn)流動方向和快慢不隨時間而變，是穩(wěn)定流動。不隨時間而變，是穩(wěn)定流動。圖（圖（a） 湍流：湍流：如圖如圖(b)所示，流體所示，流體層流狀態(tài)消失，彎曲成脈動層流狀態(tài)消失，彎曲成脈動狀態(tài)，甚至出現(xiàn)渦旋的流動。狀態(tài)，甚至出現(xiàn)渦旋的流動。圖（圖（b）特點(diǎn)：出現(xiàn)橫向速度甚至逆流；特點(diǎn)：出現(xiàn)橫向速度甚至逆流；各點(diǎn)流動速度不同，而且流場同各點(diǎn)流動速度不同，而且流場同一點(diǎn)的速度隨時間改變，是不穩(wěn)一點(diǎn)的速度隨時間改變，是不穩(wěn)定流動。定流動。35大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程v 雷諾數(shù)雷諾最早對湍流現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)研究,1883年他通過大量的實(shí)驗(yàn),證實(shí)了流體在自然界存在兩種迥然不同的流態(tài),層流和湍流.雷諾 (Osborne Reynolds 1842-1912)英國力學(xué)家、物理學(xué)家、工程師.36大學(xué)物理教程大學(xué)物理教程雷諾數(shù)雷諾數(shù)湍流湍流 當(dāng)