流体力学就在身边，看看你家水龙头( 二 )
你还可能会问：既然特征长度都不一样 ， 那绕不同物体的流动雷诺数相同还代表着什么吗？答案是 ， 当两个物体几何相似的时候（取的特征长度也得是同一处） ， 它们的流场可能相似 。 如果两个物体几何上不相似 ， 就算雷诺数相同 ， 流场的情况也是完全不一样的！因此 ， 若要问某雷诺数下的流动状态 ， 则必须指明特定的几何条件 ， 若不谈几何条件 ， 光谈雷诺数 ， 则该问题是没有意义的 。 上面的图表为什么把各种不同的几何形状的物品混在一起了呢？因为它只具备参考意义 ， 其具体对应的雷诺数是很粗略的 ， 只能看个大概 ， 一定不可当作“某一雷诺数下的流动都是层流”或“某一雷诺数下的流动都是湍流”来理解 。
湍流既有优点 ， 也有缺点 。 我们来做一个简要分析：湍流的特点是流体的漩涡区域（称为涡）在整个流动过程中无序地快速波动 ， 如下图(b)所示：
本文插图
这些波动为动量和能量的传递提供了额外的机制 。 在层流中 ， 流体颗粒沿着路径线有序流动 ， 动量和能量通过分子扩散在流线上传递 ， 较为缓慢 。 由于路线平稳 ， 层流相对而言不会产生太大的阻力 ， 也不会有太大的噪声 。 而在湍流中 ， 漩涡将质量、动量和能量传递到其他流动区域的速度比分子扩散快得多 ， 大大增强了质量、动量和热传递 。 因此 ， 湍流可以导致更高的摩擦系数、传热系数和传质系数 。 同时 ， 与层流的情况相对应 ， 湍流会大大增加阻力 ， 也会产生更大的噪音 。
本文插图
因此 ， 理解湍流、合理处理和控制湍流对成功的产品设计是至关重要的 。
现在人类对湍流的研究还知之甚少 。 细心的读者会发现：以上讲述的层流和湍流的定义都还仅仅是停留在直观层面——我们并没有给这两者下一个精确的定义 ， 而是用“看起来平缓”和“看起来紊乱”之类的词汇来形容它们 。 实际上 ， 迄今为止 ， 湍流还没有一个公认的精确的数学定义 。
希望本文能够让到更多的读者了解到湍流 ， 更多的人去尝试征服它！
常见物体的雷诺数指的是：常见情况下绕该物体流动的雷诺数
参考文献：
https://www.cradle-cfd.com/media/column/a72
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B7%E8%AF%BA%E6%95%B0
王洪伟：《我所理解的流体力学》
【流体力学就在身边，看看你家水龙头】YUNUS A., JOHN M. CIMBALA: FLUID MECHANICS: FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS, FOURTH EDITION
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