从古至今，浩瀚的星空总是给人无限的遐想，荷兰的后印象派画家梵高也不例外。在名画《星月夜》中，他用夸张的手法，生动地描绘了充满运动和变化的星空。画中涡旋状的星座扫过夜空，科学家通过对颜色亮度的研究发现，这星空中竟然藏着湍流结构。今天，小编就想带大家揭开湍流的神秘面纱。
什么叫湍流呢？它离我们的生活远吗？当你抬头看白云思索着这些问题时，要记得天空在为你做流动实验，演示着各种各样的湍流。
故事还得从1883年雷诺的圆管实验说起，雷诺通过实验发现，管道中流体的流动可以呈现两种截然不同的流态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，该流态称为层流；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，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合，这时湍流便形成了。从层流转变为湍流的现象则称为转捩。
为了表征流体的流动情况，科学家们引入了雷诺数这一无量纲参数，此时流体的层流和湍流便可用雷诺数的大小加以区分。
为了让小伙伴们进一步感受流体流动过程中的美，小编决定给大家带来流体力学中的神奇现象——卡门涡街。卡门涡街在我们的日常生活中很常见，如水流过桥墩，风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门涡街。
卡门涡街是在一定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后形成的。既然叫卡门涡街，那是不是空气动力学家冯·卡门先生发现的呢？其实不是的，之所以叫做卡门涡街是因为冯·卡门先生第一个系统地解释了这个现象。
卡门涡街虽然长得“漂亮”，但对建筑却有着破坏作用，可谓是货真价实的“美丽杀手”。
发生在20世纪40年代的美国塔科玛峡谷桥风毁事故让人们认识到卡门涡街在建筑安全上的重要作用。20世纪60年代，经过计算和实验，证明了冯·卡门的分析是正确的。塔科玛桥的风毁事故，是一定流速的流体流经边墙时，产生了卡门涡街；卡门涡街后涡的交替发放，会在物体上产生垂直于流动方向的交变侧向力，迫使桥梁产生振动，当发放频率与桥梁结构的固有频率相耦合时，就会发生共振，造成破坏。
许多人在流体绕流圆柱体时才会产生卡门涡街，而事实上，只要发生边界层脱离，就可能出现卡门涡街，因此，有些设施，例如水下的建筑或者航空设备都做成流线型，以避免卡门涡街的破坏作用。读到这里小伙伴们是不是已经感受到了流体力学的美妙，其实小编只是给大家科普了一些关于湍流的基本知识，湍流的运动非常复杂。下次仰望星空时，要记得收看天空为你做的各种流动实验哦。