层流

相互剪切两层流体之间无相互掺混的流动状态
image
层流（laminar flow）[1]是流体的一种流动状态，是指流体在流动过程中，相互剪切的两层之间没有相互掺混的流动状态。[3]常见的层流有细管的油流、毛细血管的血液流等。[10]
1883年，英国科学家奥斯本·雷诺兹（Osborne Reynolds FRS）通过进行实验，发现了流体的运动有两种不同的流动状态，即层流和湍流。[8]之后，还引入了无纲常量雷诺数来判断层流和湍流，当雷诺数较小时，说明流动过程中黏性力起的作用较大，呈层流流动状态。一般管道雷诺数Re<2000为层流状态。[9][11][12]
层流的特点是光滑的流体分子层相互平行。[2]在层流中，流体中每个点的速度、压力和其他流动特性保持恒定。水平表面上的层流可以被认为是由彼此平行的薄层或层流组成。与水平表面接触的流体是静止的，但所有其他层都相互滑动。[10]此外，层流速度分布呈抛物线形。[13]层流的应用比较广泛，比如飞机机翼设计，采用层流机翼设计和层流短舱设计可以降低30%的摩擦阻力。[5]又如层流罩、层流架等层流屏障的发明可以为生物医学提供洁净的实验环境。[6]

定义

层流是流体流动类型的一种，指流体在流动过程中，相互剪切的两层之间没有相互掺混的流动状态。[3]层流又称为滞流，流体质点始终沿着与管道中心线平行的方向流动，流体流速的大小沿断面按抛物线分布，紧靠管壁的流速为零，管中央流速最大，管中流体的平均流速为最大流速的1/2。[14]