層流

層流（英語：Laminar flow），為流體的一種流動狀態。當流速很小時，流體分層流動，互不混合或很少部分混合稱為層流，或稱為片流^[1]；逐漸增加流速，流體的流線開始出現波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過渡流；當流速增加到很大時，流線不再清楚可辨，流場中有許多小漩渦，稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。

流線型與模擬的層流

這種變化可以用雷諾數來量化，公式為 $${\displaystyle \mathrm {Re} ={\frac {\rho uD_{\text{H}}}{\mu }}={\frac {uD_{\text{H}}}{\nu }}={\frac {QD_{\text{H}}}{\nu A}},}$$其中，D_H 是管道的水力直徑 (m)，Q 是體積流率 (m³/s)；A 是管道的橫截面積 (m²)；u 是流體的平均速度 (m/s)；μ 是流體的動力粘度 (Pa·s = N·s/m² = kg/(m·s))；ν 是流體的運動粘度，ν = μ/ρ (m²/s)；ρ 是流體的 密度 (kg/m³)。

雷諾數較小時，黏滯力對流場的影響大於慣性力，流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減，流體流動穩定，為層流；反之，若雷諾數較大時，慣性力對流場的影響大於黏滯力，流體流動較不穩定，流速的微小變化容易發展、增強，形成紊亂、不規則的湍流流場。

流態轉變時的雷諾數值稱為臨界雷諾數。一般管道雷諾數Re＜2100為層流狀態，Re＞4000為湍流狀態，2100＜Re＜4000時為過渡狀態。

參見

• 雷諾數
• 紊流
• 泊肅葉定律

參考文獻

1. Streeter, V.L. (1951-1966) Fluid Mechanics, Section 3.3 (4th edition). McGraw-Hill