淺談海水缸中的水流
一 、基礎概念與名詞介紹 1. 浪 v.s. 流 浪(Wave)以及流(Current)這兩個詞在玩家間常會被混著使用，但在探討流體狀態時兩者其實是不太一樣的概念。 浪的常用英文「Wave」其實就是物理學中的波。波的本質其實是能量的傳遞，而所謂的浪通常是指水以 週期性的運動 來傳遞能量，而最直觀的例子便是你在海邊所看到那一波一波的海浪。在海洋中的浪多半是由風所提供能量，因此主要發生在表層，而隨著接觸到陸地，這些長波會被壓縮和攤平而讓水反覆的被來回移動。不過由於主要被傳遞的是能量而非分子本身所以單純的浪在長距離移動物質時的效率並不高。 流則是指水分子 持續移動的狀態 。相對於波，流對於長距離移動物質有更好的效率。在海洋中的水流可以到達很大的規模，甚至可以帶著許多的養分或生物等物質在大洋間移動，也就時我們常聽到的洋流或環流(Gyre)。除了大範圍的洋流外，海浪在接觸到障礙後所碎裂出的部分也提供了淺海區域一些局部的水流，而這些流同樣也提供了這些環境一定的物質交換。 2. 流量 流量指的是單位時間內所能移動的水之 體積 。流量的主要會被用在一些需要計算水體置換效率的用途，如過濾、溫控、或添加等。由於方便量化且多數市售造流設備也都有標示，流量往往是最常被玩家討論的一個參數，然而其意義也僅是能把多少水從吸水口丟到出水口而已，並不見得能完全代表一顆幫浦的輸出狀況。 3. 流速 如果要探討水流對生物及環境的直接影響，流速會是一個比較常用的參數。顧名思義，流速指的就是水流的速度，你可以想像為單位時間內一個小顆粒在水中被移動的距離。「移動」的概念也就意味著能確實的帶來及帶走物質，因此流速這個參數相對比較能體現生物實際面對的水流環境。實際在缸中影響流速的因子很多，因此多數市售造流設備並不會特別標示，而若要測量的話除了使用昂貴的流速儀外亦可透過簡單的錄影或計時觀察缸中的小顆粒(飼料或粉塵等)在特定時間內的移動距離來做粗略的估算。 4. 何謂亂流? 許多玩家間的討論都會提到海水缸需要所謂的「亂流」，但這到底是什麼意思呢? 在流體力學中，流體有兩大類型的流動狀態: Laminar Flow以及Turbulent Flow。Laminar Flow常被翻作層流，其定義為一平行移動不同層間不會互相混合的穩...