| 詳細解釋 |
◎ 層流 céngliú[laminar flow] 流體平滑地或以規則的流程流動的一種形式 1883年，英國流體力學家雷諾茲(Reynolds)使用一玻璃管觀察流速大小對於管內流體運動的穩定狀態。 雷諾茲發現在流速較大時，色素跡線在進入管中後迅速波動，並且隨即破碎而交混擴散，致整管有甚均勻分佈的色料，顯示管內流體運動為紊亂的且有極佳的混合特性，稱為亂流。在管內流速較小時，色素從入口處到離入口甚遠之距離內形成一條穩定光滑的片狀色帶，僅在遠處有輕微波動發生，流場呈片層狀的流動，穩定清晰但混合特性不佳，稱為層流。 流體流動中流速、壓力等之擾動(disturbance)在流動中一邊從主流(main flow)獲取動能而增幅；一邊由於流體分子黏性作用而阻尼(damping)消散擾動動能而降幅；然而當分子黏性效應之消弱率大於從主流攝取動能之增長率時，流動狀態便能趨於穩定，呈現片層狀的流動，是謂層流。反之，若從主流獲取能量的速率高於分子黏性消蝕能量的速率，擾動振幅逐漸增大漸趨於不穩定，終於破碎，使流場形成紊亂，便成為亂流。--作者:林佑輔 流體的流動如同層疊的運動，在巨觀上相鄰各層流體間並無混合的情形發生，這種流態稱為層流。流動的流體按其流動的內部結構不同，可將流動區分為層流及紊流或是此兩種流態的過渡狀態流，層流多為較低速的流動，且無巨觀上的混合；紊流多為較高速的流動，且其內部的混合相當劇烈。流體在流動時主要受下列幾種力的作用：慣性力、黏滯力、重力及壓力；其中對流體流態影響較大的是慣性力與黏滯力，若流體的黏滯力比慣性力大很多時，流體的流態就趨於層流；反之，若是慣性力比黏滯力大很多時，流態就趨於紊流。若用染料注入層流中，可看見一道細線隨著流體流動，幾乎不向其他流層擴散；若將染料注入紊流中，則可看見染料隨著流體快速地混合。流體分子不相混雜，有條不紊的平行流動，稱為「層流」。也稱為「片流」。 |