湍流和运河

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湍流和运河之间的区别

湍流 vs. 运河

湍流（turbulence），也稱為紊流（大陆地区的旧称），是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流，又称为--、扰流或紊流。 这种变化可以用雷诺数来量化。雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的湍流流场。 流态转变时的雷诺数值称为临界雷诺数。临界雷诺数与流场的参考尺寸有密切关系。一般管道流雷诺数Re＜2100为层流状态，Re＞4000为湍流状态，Re＝2100～4000为过渡状态。 在管路设计中，湍流比层流需要更高的泵输出功率。而在热交换器或者反应器设计中，湍流反而有利于热传递或者充分混合。 有效地描述湍流的性质，至今仍然是物理学中的一个重大难题。. 运河是指人工开凿的规模比较大的，可以使水流流过的運輸通道。運河通常連接湖泊、河流和海洋，或橫貫半島、地峽而造。 相傳在四千年前美索不達米亞已有開運河，但具體難以考證。信史上中國的胥河是现有记载的最早的运河，开凿于公元前506年。中國的京杭大运河是歷史上最長的運河，長約1700公里，但今日只有少部份河段可供航運。目前世界上最長的運河是土庫曼南部的卡拉庫姆運河，全長約1375公里，大部份河段都可航行。運河的主要用途是行駛船隻運輸貨物。在工業革命之後，由於建造成本和運輸時間的緣故，內陸運河逐漸被鐵路取代。許多運河目前都只剩下觀光用途，如威尼斯的運河。 运河主要可以分為二種：有一種是和現有的河流平行，分擔河流的水流量，在維持河谷及流域的條件下，通過建設水壩和水閘來調整水量，維持夠高的緩流水位。另一種則會越過分水岭的山脊，這種方式多半會需要在海拔最高點上方有水源供應。許多的運河。會興建在在山谷及其他水路高很多的地方。城市需要很多的水源，而海拔較高的運河可以提供水源給海拔較低的缺水地區。像羅馬帝國的高架渠就有類似功能。.