內流試驗

在流體力學中，內流是流體被表面限制的流動。 因此，邊界層不能發展，而不是最終被束縛。 內流表示用於化學處理，環境控制和能量轉換技術中使用的加熱和冷卻流體的方便幾何形狀。比如說管道中的流體流動。

基本介紹

• 中文名：內流實驗
• 外文名：internal flow
• 領域：流體力學
• 特點：流動受表面限制
• 套用：化學處理、環境控制、能量轉換
• 理論基礎：納維-斯托克斯方程

定義

流體力學是力學的一個分支，主要研究在各種力的作用下，流體本身的靜止狀態和運動狀態以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動規律。在流體力學中，內流是流體被表面限制的流動。 因此，邊界層不能發展，而不是最終被束縛。 內部流動配置表示用於化學處理，環境控制和能量轉換技術中使用的加熱和冷卻流體的方便幾何形狀。比如說管道中的流體流動。

理論基礎

將粘性考慮在內的流體運動方程則是法國C.-L.-M.-H. 納維於1821年和英國G. G. 斯托克斯於1845年分別建立的，後得名為納維-斯托克斯方程，它是流體動力學的理論基礎。

由於納維-斯托克斯方程是一組非線性的偏微分方程，用分析方法來研究流體運動遇到很大困難。為了簡化方程，學者們採取了流體為不可壓縮和無粘性的假設，卻得到違背事實的達朗伯佯謬——物體在流體中運動時的阻力等於零。因此，到19世紀末，雖然用分析法的流體動力學取得很大進展，但不易起到促進生產的作用。

與流體動力學平行發展的是水力學（見液體動力學）。這是為了滿足生產和工程上的需要，從大量實驗中總結出一些經驗公式來表達流動參量之間關係的經驗科學。

使上述兩種途徑得到統一的是邊界層理論。它是由德國L. 普朗特在1904年創立的。普朗特學派從1904年到1921年逐步將N-S方程作了簡化，從推理、數學論證和實驗測量等各個角度，建立了邊界層理論，能實際計算簡單情形下，邊界層內流動狀態和流體同固體間的粘性力。同時普朗克又提出了許多新概念，並廣泛地套用到飛機和汽輪機的設計中去。這一理論既明確了理想流體的適用範圍，又能計算物體運動時遇到的摩擦阻力。使上述兩種情況得到了統一。