第3章 流体运动学本章从几何的观点研究流体的运动，不讨论运动产生的动力学原因。3.1 流动图形观察为了对流体的运动有一个感性认识，下面观察几种典型的流动。1. 雷诺（Reynolds）实验早在1883年，英国物理学家O. Reynolds就对圆管内的粘性流体运动进行了实验。雷诺试验装置如图3.1.1。水流通过水平放置的玻璃圆管从水箱中流出。我们用小口径滴管从上游注入红墨水来观察管内水流的流动状态。管流速度很慢时，红墨水沿着管轴线平稳流动，成为一条直线，如图3.1.1a所示。这时红墨水的形状反映管中水流是沿管轴一层层平稳的流动的，这种流动状态称为层流。随着水流速度的逐渐加大，红墨水所形成的细线开始出现波动，如图3.1.1b所示。这种波动表明管中水流已不稳定，水流不仅有沿管轴方向的分速度，而且还产生了垂直于轴线方向的分速度，水流从层流的流动状态开始过渡为另一种流动状态。当水流速度增大超过某一数值后，红墨水很快和水流混杂在一起，如图3.1.1c所示。这时流体各部分之间相互混和，除了沿管轴的速度外，还产生了不规则的各个方向的脉动速度，这种流动状态称为湍流，亦称紊流
