无量纲量和泰勒数

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

无量纲量和泰勒数之间的区别

无量纲量 vs. 泰勒数

在量綱分析中，無量綱量，或称--、无维量、无维度量、无维数量、无次元量等，指的是沒有量綱的量。它是個單純的數字，量綱為1。無量綱量在數學、物理學、工程學、經濟學以及日常生活中（如數數）被廣泛使用。一些廣為人知的無量綱量包括圓周率（π）、歐拉常數（e）和黃金分割率（φ）等。與之相對的是有量綱量，擁有諸如長度、面積、時間等單位。 無量綱量常寫作兩個有量綱量之積或比，但其最終的綱量互相消除後會得出無量綱量。比如，應變是量度形變的量，定義為長度差與原先長度之比。但由於兩者的量綱均為L（長度），因此相除後得出的量是沒有量綱的。. 泰勒数（Taylor number，Ta）是流體力學中的無量綱描述流體因繞固定軸旋轉產生的離心力，相對其黏滯力的比例。 傑弗里·英格拉姆·泰勒在1923年時在其有關流體穩定性的文章時，引入此物理量。 泰勒数是出現在兩個相對旋轉的平行圓柱或是同心圓柱之間的拖曳流动，在此情形下，系統的角速度並不均勻，例如外圓柱是靜止的，內圓柱在旋轉，慣性力會使此系統不穩定，而黏滯力會穩定此系統，將外擾及紊流減小。 另一方面，在其他情形下此旋轉效應會被穩定，例如Rayleigh商（Rayleigh discriminant）為正的圓柱形拖曳流动，此情形下沒有軸對稱的不穩定性。另一個例子是一個以均勻速度旋轉的水桶（即承受剛體旋轉），此時流體行為可以用描述，小的運動會產生整個旋轉流場的純二維擾動。不過此時旋轉及黏滯力的效果會用埃克曼数及羅斯貝數來描述，不會使用泰勒数。 泰勒數有許多種定義，各定義不一定完全等效，最常用的是 \mathrm.

埃克曼数

埃克曼数（Ekman number，簡稱Ek）是用來描述海洋及大氣的地球物理学現象的無量綱數。埃克曼数是流體的黏滯力和行星自轉產生的科里奥利力的比值，埃克曼数得名自瑞典海洋学家沃恩·華費特·埃克曼。 埃克曼数也可以應用在任何旋轉的流場中，此時，埃克曼数是其黏滯力及科氏力的比值。當埃克曼数小時，擾動在受摩擦力影響而消失之前就會開始傳播。埃克曼数描述埃克曼層厚度的量值，也就是粘滯力和科里奥利力平衡的特殊邊界層。.

埃克曼数和无量纲量 · 埃克曼数和泰勒数 · 查看更多 »

黏度

黏度（Viscosity），是黏性的程度，是材料的首要功能，也称动力粘度、粘（滞）性系数、内摩擦系数。不同物质的黏度不同，例如在常温（20℃）及常压下，空气的黏度为0.018mPa·s(10^-5)，汽油为0.65mPa·s，水为1 mPa·s，血液（37℃）为4～15mPa·s，橄榄油为102 mPa·s，蓖麻油为103 mPa·s，蜂蜜为104mPa·s，焦油为106 mPa·s，沥青为108 mPa·s，等等。最普通的液体黏度大致在1～1000 m Pa·s，气体的黏度大致在1～10μPa·s。糊状物、凝胶、乳液和其他复杂的液体就不好说了。一些像黄油或人造黄油的脂肪很黏，更像软的固体，而不是流动液体。 黏滯力是流體受到剪應力變形或拉伸應力時所產生的阻力。在日常生活方面，黏滯像是「黏稠度」或「流體內的摩擦力」。因此，水是「稀薄」的，具有較低的黏滯力，而蜂蜜是「濃稠」的，具有較高的黏滯力。簡單地說，黏滯力越低（黏滯係數低）的流體，流動性越佳。 黏滯力是粘性液體內部的一種流動阻力，並可能被認為是流體自身的摩擦。黏滯力主要來自分子間相互的吸引力。例如，高粘度酸性熔岩產生的火山通常為高而陡峭的錐狀火山，因為其熔岩濃稠，在其冷卻之前無法流至遠距離因而不斷向上累加；而黏滯力低的鎂鐵質熔岩將建立一個大規模、淺傾的斜盾狀火山。所有真正的流體（除超流體）有一定的抗壓力，因此有粘性。 沒有阻力對抗剪切應力的流體被稱為理想流體或無粘流體。 黏度\mu定義為流體承受剪應力時，剪應力與剪應變梯度（剪應變隨位置的變化率）的比值，数学表述为： 式中：\tau为剪应力，u为速度场在x方向的分量，y为与x垂直的方向坐标。 黏度較高的物質，比較不容易流動；而黏度較低的物質，比較容易流動。例如油的黏度較高，因此不容易流動；而水黏度較低，不但容易流動，倒水時還會出現水花，倒油時就不會出現類似的現象。.

无量纲量和黏度 · 泰勒数和黏度 · 查看更多 »