層流と乱流

著者: Laura McKinney
作成日: 6 4月 2021
更新日: 23 4月 2024
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層流と乱流
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層流と乱流は、流体力学で広く使用されている2つの用語です。流体がパイプまたはチューブを通過するとき、層流または乱流のいずれかを通過しています。主に流体は、これら両方の順序でパイプを通過します。層流は、流体に属するすべての粒子が一貫性のあるコース、通常は互いに妨害されることのない経路の追従者である場合の流体の流れとして説明できます。層流運動の結果の1つは、流体に属する速度が実際に流体の内部で常に一定であるのに対して、乱流は小さな渦流領域として見られる不均一で頻度の低い流体の動きとして説明できることです。そのような流体の速度は、各点で必ずしも一定ではないことは間違いありません。


内容:層流と乱流の違い

  • 層流とは何ですか?
  • 乱流とは何ですか?
  • 主な違い
  • ビデオ説明

層流とは何ですか?

流体力学では、流体が互いに同等のレベル内を移動するときに、レイヤー間で中断することなく、層流運動と流線運動が発生します。速度が低下すると、実際の流体は、横方向の混合がなく、隣接するレイヤーがアクティブなトランプのように互いにすべって流れることなく流れる傾向があります。動きに関連した経路に対して垂直な交差流はなく、流体に関連する渦も渦もありません。層流運動では、流体内の粒子に属する特定の運動が信じられないほど組織化され、すべての粒子がパイプ壁に向かって同期した直接ラインに入ります。層流の動きは、実際にはかなりの運動量の拡散と時折起こる運動量の対流として観察される流れルーチンです。流体が通常閉じた漏斗、たとえばパイプ、またはいくつかの平らなプレートの間を流れるときは、おそらく流体の速度と粘度に関して2種類の動きに関連する可能性があります:層流流れまたは乱流。層流は、より低い速度内で、それが乱流になる閾値の下で起こる傾向があります。非科学的条件では、乱流循環が通常荒いのと同時に、層流の動きが実際に一貫しています。

乱流とは何ですか?

流体力学の分野では、流体の中断された流れは乱流と呼ばれます。乱流は、流体が予測不可能な変動を通過する流体(気体でも液体でもよい)の動きに関連する種類であり、層流とは対照的に、流体が滑らかな方法またはレベルで進行する混合とは異なり、混合。乱流になると、あるレベルの流体に属する速度は、経路だけでなく同じ大きさで常に修正の過程にあります。風や河口や川に関連する動きは、通常、この特定の意味で、流れが滑らかになる傾向があるかどうかにかかわらず乱流です。一般的な質量が特定の方向に一緒に進むと同時に、環境または水が渦を巻きながら渦を巻きます。流体の動きに関連するほとんどの種類は乱流になる傾向がありますが、流体に沿って進む固体の主なエッジの層流だけでなく、信じられないほど固体領域に近い、たとえばパイプに関連付けられた内壁、または小さなチャネルによって徐々に移動する、かなりの粘性(比較的素晴らしい低迷)を伴う流体。乱流の典型的な例は、通常、動脈内の血液循環、パイプライン内のオイル輸送、溶岩の動き、大気と海流、ポンプシステムとタービンによる特定の動き、そしてボートの航跡に関する動きです。航空機の翼の先端に近い。


主な違い

  1. 層流は滑らかですが、乱流はそうではありません。
  2. 層流内の流体粒子は互いに交差しませんが、乱流粒子は流体の流れ内で互いに交差します
  3. 速度は層流のどの点でも一定ですが、一方、速度は乱流でも均一ではありません
  4. 層流になるときのせん断応力は粘度-μ-に依存し、密度-ρには依存しませんが、一方、乱流に伴うせん断応力は密度-ρの関数です。