工业炉燃烧之流体运动基本概念

流体很容易运动， 促使流体运动的因素是作用在它上面的力， 如： 压力、 重力等。表征流体质点运动状态的各种物理量如速度、 加速度、 密度、 重度、 压强、 剪切应力等称为运动参数。流体动力学是要建立各运动参数之间的关系， 给出它们的规律， 以便在工程技术中， 根据已知的运动参数求出未知的运动参数。

（一） 恒定流与非恒定流

充满运动流体的空间称为 “流场” 。流场中的流速、 压强、 温度等参数随时间而改变的流动称为非恒定流或称为非稳定流。如液体由液面改变的容量中流出， 即为非恒定流。如果在流场中， 所有的运动参数均不随时间而改变， 仅与这点位置有关， 那末这样的流动称为恒定流， 或称为稳定流。如在液面不变的容器中液体流出称稳定流。

实际上， 流体流动时往往发生脉动现象， 真正的恒定流是很少的。但只要各运动参数在较长时间内， 其平均值不变， 便可视为恒定流。工程中遇到的流体大都按恒安流处理。

（二） 层流与紊流

流体流动除了分为恒定流和非恒定流两种类型外， 还有两种不同的流态， 即层流和紊流。

流体流动时， 流体的质点成为互不干扰的细流前进， 各细流互相平行， 层次分明。这种流体的流态称做层流。大量实验测定， 在平直的圆管中流动的流体， 当雷诺准则数Re≤2300时， 流态属于层流。另一种流态是流体流动时， 出现一种紊乱的状态。流体各质点作不规则的运动， 流体内各股细流互相更换位置， 流体质点有轴向和横向运动， 互相撞击， 产生湍动和旋涡， 这种流态称紊流或湍流。当Re≥4000 时， 流态属紊流。当2300≤Re≤4000时， 流态是不稳定的， 可能是层流， 也有可能是紊流。