【亂流】

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【亂流】

 

turbulentflow

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

黏性流體之流動，可以分類成兩種，即層流(laminarflow)及亂流。

 

由實驗上得的知識是這樣的：黏性流體在流動上的慣性力(inertiaforce)可能受到黏性力(viscousforce)的黏阻反作用。

 

當黏性力大於慣性力，流體的運動呈現穩定滑潤的層流流狀，層流可能出現於流體之緩慢運動及蠕動(creepingmotion)，或通過較狹小的空間，或者因流體的黏度較大時。

 

當慣性力大於黏性力時，通常成為亂流流狀(turbulentflow)；

 

亂流可能出現於較高流速運動，較大的流體系統(flowsystem)，或者流體的黏度較小時。

 

屬於此流體系統之慣性力與黏性力的比值，稱作Reynolds數。

 

因此，此數乃關乎著由穩定的層流發展為亂流的關鍵。

 

一般實際流體的運動，多是亂流狀態，如：地球表面空氣層緊貼地面之流層；

 

海洋面下之海流；

 

海峽中之海流；

 

天空的積雲等，都是在亂流運動。

 

星際氣雲；

 

地球受太陽風波及其背面的尾流，亦為亂流狀態。

 

機翼上氣流壁流層內的流況；

 

行進中的船體、車輛、飛行體及水中魚雷、潛艇等之尾流中，皆屬亂流流況；

 

化工的調混程序；

 

化學反應之加速；

 

機械之燃燒程序等皆靠賴亂流之作用；

 

以及明渠與管流之水流運動等，皆屬之。

 

亂流從定義上含有動亂、振亂、騷擾、混亂等意義。

 

根據Taylor及VonKarman於1937年所歸納的定義為：「亂流為一種極不規則的流體運動，出現於當流體通過固體周界時，或者當接觸到不同速度的流體鄰域時」。

 

從而可知，其流體中的機械量(mechanicalquantities)；

 

如流速、壓力、或溫度等，會發生不規則而又瞬變(transient)的動亂(fluctuation)。

 

其他重要的特徵為：調混作用及其所形成的擴散(diffusivity)，三維漩渦動亂(three-dimensionalvorticityfluctuations)，即亂流中之漩渦非但為不規則的，且各級尺寸漩渦的主軸可以分佈成各種方向，只有在等向性亂流中，才相同的向各方向分佈，亂流之另一重要特徵，便是流體黏度對漩渦的衰消，所形成亂流能量之消失。

 

亂流的不規則性以及其非線性的性質等，使其方程式之處理極為困難，至今關於亂流的學理尚未充分建立。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary