气流

气流，或称空气流动，是指空气的流动。气流的主要原因是空气的存在。空气的行为是流动的，这意味着颗粒自然会从压力较高的区域流向压力较低的区域。大气层中的空气压力与海拔高度、温度和成分直接相关。

在工程术语中，气流是衡量每单位时间内流经一个特定设备的空气量。它可以被描述为体积流率（单位时间内的空气体积）或质量流率（单位时间内的空气质量）。与这两种描述形式相关的是空气的密度，通过理想气体定律，它是压力和温度的函数。

空气的流动可以通过机械手段诱导（如操作电动或手动风扇），也可以被动地发生，作为环境中存在的压力差的一个函数。

像任何流体一样，空气可能呈现层流和湍流模式。

层流发生在空气能够顺利流动并表现出抛物线速度曲线的时候；

湍流发生在有不规则的地方（如流体流过的表面的中断），改变了运动的方向。湍流本身表现为平坦的速度曲线。流体运动的速度剖面描述了瞬时速度矢量在某一横截面上的空间分布。

流体通过的几何形状的大小和形状，流体的特性（如粘度），对流动的物理干扰，以及为流动增加能量的工程部件（如泵），都是决定速度曲线的因素。

一般来说，在密闭流中，由于管道、导管或通道壁的材料对附近流体层的摩擦力的影响，瞬时速度矢量在剖面的中间有较大的幅度。在对流层大气流动中，由于树木和山丘等障碍物的摩擦，使地表附近的流动变慢，速度随着地面高度的增加而增加。摩擦的程度由一个叫做粗糙度长度的参数来量化。

流线连接着与多个速度矢量的瞬时方向相切的速度。它们可以是弯曲的，并不总是遵循容器的形状。此外，它们只存在于稳定流动中，即速度矢量不随时间变化的流动。

在层流中，流体的所有粒子以平行线行进，这就产生了平行流线。

在湍流中，粒子以随机和混乱的方向行进，产生弯曲的、螺旋形的、经常相交的流线。

雷诺数是一个比率，表示流体中粘性力和惯性力之间的关系，可以用来预测从层流到湍流的过渡。层流发生在低雷诺数，粘性力占主导地位，而湍流发生在高雷诺数，惯性力占主导地位。

定义每种流动类型的雷诺数的范围取决于空气是通过一个管道、一个宽大的管道、一个开放的通道，还是围绕一个机翼运动。雷诺数也可以表征在流体中运动的物体（例如，在重力沉降影响下的颗粒）。

这个数字和相关概念可以应用于所有规模的系统中的流动研究。过渡性流动是速度曲线中心的湍流和靠近边缘的层流的混合体。

这三种流动都有不同的摩擦能量损失机制，引起不同的行为。因此，不同的方程被用来预测和量化每一类流动的行为。

流过物体的流体的速度随着与物体表面的距离而变化。物体周围的空气速度接近零的区域被称为边界层。正是在这里，表面摩擦力对流动的影响xxx；表面的不规则性可能会影响边界层的厚度，从而破坏流动。

表示气流的典型单位是

• l/s（升/秒）
• m3/h（立方米/小时）
• ft3/h（立方英尺/小时）
• ft3/min（立方英尺/分钟，又名CFM）

• kg/s（公斤/秒）

气流也可以用每小时换气量（ACH）来描述，它表示完全替换填充有关空间的空气量。这个单位经常用于建筑科学中，较高的ACH值对应于较高的密封性，典型的老建筑密封性较差。

测量气流的仪器被称为风速计。风速计也被用来测量风速和室内空气质量。