Wednesday, July 04, 2007

Reynolds number(雷诺数Re)

Reynolds number(雷诺数Re)

Reynolds number(雷诺数Re)

液体的流动状态可用雷诺数判断。

雷诺数定义为

式中,d流束的特征长度,单位:m

V流体的平均流速,单位m/s

ν液体的运动粘度,单位:m2/s;或者,在CGS单位制中:cm2/s(斯);

μ—流体的动力粘度,也称绝对粘度,单位:Pa.s,它表示了单位速度梯度时内摩擦且应力的大小,μ之所以叫动力粘度,是因为在其量纲中存在动力学因素。

注:

l 对于圆形截面管路,其特征长度一般取管路直径D

l 对于非圆形截面管路,雷诺数定义为

水力直径dH可用下式计算

式中,A液流的有效面积;χ液流的湿周(液流有效截面的周界长度)。

l 对外流问题,vd一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼弦长或圆球直径)

物理意义:流体力学中表示粘性影响的相似准数。Re是一个无因次量。

表示了流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比,它表示着流体流动的状态。

l 雷诺数Re小,意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位,流体各质点平行于管路内壁有规则地流动,呈层流流动状态。

l 雷诺数Re大,意味着惯性力占主要地位,流体呈紊流流动状态,

一般管道雷诺数

Re2000为层流状态,

Re4000为紊流状态,

Re20004000为过渡状态。

在不同的流动状态下,流体的运动规律.流速的分布等都是不同的,因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。

外部条件几何相似时(几何相似的管子,流体流过几何相似的物体等),若它们的雷诺数相等,则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。

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