湍流
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湍流,在流体动力学中,是一种流体运动,其特征是压力和流速的无序变化。它与层流相对。 [1]
湍流十分常见,例如海浪、湍急的河流、滚滚的暴风云或烟囱冒出的烟雾,自然界中发生或工程应用中产生的大多数流体流动都是湍流。 [2] [3] 湍流是由流体流动部分中的过度动能引起的,它克服了流体黏度的阻尼效应。出于这个原因,湍流通常在低黏度流体中实现。一般而言,在湍流中,会出现大小不一的非定常涡流,它们相互影响,因此由于摩擦效应而产生的阻力增加。这增加了通过管道泵送流体所需的能量。
湍流的开始可以通过无量纲雷诺数预测,即流体流动中动能与黏性阻尼的比率。然而,湍流长期以来一直抵制详细的物理分析,湍流内部的相互作用会产生非常复杂的现象。理查德·费曼将湍流描述为经典物理学中最重要的未解决问题。 [4]