Question

关于流体力学的一个问题

家用水管，平时开小的时候，水呈层流流出。开大后，水呈湍流状态流出。为什么？有什么模型或理论，可以解释这个现象？
上面表述不准确，开大开小，出流都是紊流！

Answer 1

水管开小的时候不是层流，开小或者开大都是紊流，因外在管头的阀门处是不规则的形状，水流在此处的方向是乱的

追问

ok，开大开小都是紊流。那么，为什么开大时，脉动更激烈？

追答

龙头的由关—小开——中开——全开（龙头口径任然小于水管管径）——（再假设一种没有龙头直接流出），这四种情况下，我们观察到是，不激烈——较激烈——很激烈——平稳流出，前三种属于紊流，且激烈程度和开口大小及龙头的内部结构有关，越激烈的原因是因为流量增加和水的流线趋于一致的结果。

Answer 2

是层流、过渡流、还是湍流要根据雷诺数Re来判断。
雷诺数Re=d*u*ρ/μ，式中：
d——管径
u——流速
ρ——密度
μ——黏度
当Re<2000时，流动型态为层流；当Re>4000时，流动型态为湍流；当Re＝2000—4000时，称为过渡流。

追问

这跟我的问题，有什么关系？你自己能看懂吗？

追答

晕，你不懂呀？！你要的理论或模型就是雷诺实验。雷诺数就是判断的依据。

追问

我知道雷诺实验啊，我问的是为什么！为什么口开大，湍流脉动更强烈？