A+醫學百科 >> 湍流

基本介紹

讀音： tuān liú

湍流是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，稱為層流，也稱為穩流或片流；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，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動，還有混合。這時的流體作不規則運動，有垂直于流管軸線方向的分速度產生，這種運動稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。

流體作湍流時，阻力大流量小，能量耗損增加。實驗證明，能量耗損E與速度的關系為

△ E= kv2 式中k是比例系數，它與管道的形狀、大小以及管道的材料有關。式中的v是平均流速。在自然間中，我們常遇到流體作湍流，如江河急流、空氣流動、煙囪排煙等都是湍流。

這種變化可以用雷諾數來量化。雷諾數較小時，黏滯力對流場的影響大于慣性力，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于黏滯力，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＜2300為層流狀態，Re＞4000為湍流狀態，Re＝2300～4000為過渡狀態。

有效地描述湍流的性質至今仍然是物理學中的一個重大難題。

注：右圖為當層流遇到障礙物時轉變為湍流　　

空氣動力學中的湍流

空氣動力學中的湍流指的是短時間（一般少于10min）內的風速波動。換言之，湍流指的是最高頻譜峰值。

湍流產生原因主要有兩個：

1.當空氣流動時，由于地形差異（例如，山峰）造成的與地表的“摩擦”；

2.由于空氣密度差異和氣溫變化的熱效應空氣氣團垂直運動。

這兩種運動往往相互關聯。　　

影響

湍流對飛行的影響

湍流是一種氣流運動，肉眼無法看見，而且經常不期而至。引發湍流的原因可能是氣壓變化、急流、冷鋒、暖鋒和雷暴，甚至在晴朗的天空中也可能出現湍流。湍流并非總能被預測出來，雷達也發現不了它。

根據美國聯邦航空局(FAA)的數據，湍流是導致機上非致命傷害的主要原因，但通常是因為乘客或機組人員沒有系好安全帶。

雖然湍流可能導致嚴重的頭部撞擊，但通常不大可能致命。據美國聯邦航空局統計，從1980年到2004年6月，美國的飛機總共發生過198起湍流事故，導致266人重傷，3人死亡。

關于“湍流”的留言：	訂閱討論RSS
目前暫無留言
添加留言

更多醫學百科條目