風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)

流體在運(yùn)動(dòng)中有兩種不同的狀態(tài)，即層流流動(dòng)和紊流流動(dòng)。

（一）層流和紊流

層流：指流體各層的質(zhì)點(diǎn)相互不混合，呈流束狀，為有秩序地流動(dòng)，各流束的質(zhì)點(diǎn)沒有能量交換。質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)軌跡為直線或有規(guī)則的平滑曲線，并與管道軸線方向基本平行。

紊流：紊流和層流相反，流體質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)過程中有強(qiáng)烈混合和相互碰撞，質(zhì)點(diǎn)之間有能量交換，質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)軌跡極不規(guī)則，除了有總流方向的流動(dòng)外，還有垂直或斜交總流方向的流動(dòng)，流體內(nèi)部存在著時(shí)而產(chǎn)生、時(shí)而消失的渦流。

（二）流動(dòng)狀態(tài)的判別

1883年英國(guó)物理學(xué)家雷諾通過實(shí)驗(yàn)證明：流體的流動(dòng)狀態(tài)取決于管道的平均流速、管道的直徑和流體的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。這三個(gè)因素的綜合影響可用一個(gè)無因次參數(shù)來表示，這個(gè)無因次參數(shù)叫雷諾數(shù)。對(duì)于圓形管道，雷諾數(shù)為：

                                                           （3-1）

式中  v—— 管道中流體的平均流速，m/s；

d —— 圓形管道的直徑， m；

        —— 流體的運(yùn)動(dòng)粘性數(shù)，礦井通風(fēng)中一般用平均值 ＝1.501^－5m²/s；

當(dāng)流速很小、管徑很細(xì)、流體的運(yùn)動(dòng)粘度較大時(shí)，流體呈層流運(yùn)動(dòng)，反之，為紊流流動(dòng)。