層流

層流 （ Laminar flow ） ， 爲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爲層流 ， 或稱爲片流 ； 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 ， 此種流況稱爲過渡流 ； 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 ， 稱爲湍流 ， 又稱爲亂流 、 擾流或紊流 。 這種變化可以用雷諾數來量化 ， 公式爲 其中 ， 是管道的水力直徑 ( m ) ， 是體積流率 ( m3 / s ) ； 是管道的橫截面積 ( m2 ) ； 是流體的平均速度 ( m / s ) ； 是流體的動力粘度 ( Pa · s = N · s / m2 = kg / ( m · s ) ) ； 是流體的運動粘度 ， ( m2 / s ) ； 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 ， 爲層流 ； 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爲臨界雷諾數 。 一般管道雷諾數Re ＜ 2100爲層流狀態 ， Re ＞ 4000爲湍流狀態 ， 2100 ＜ Re ＜ 4000時爲過渡狀態