流动类型与雷诺数1.4.1雷诺实验与雷诺数L富开度1雷诺实验动画示意开度2开度3
1 1.4.1 流动类型与雷诺数 1、雷诺实验与雷诺数
，从细管引到永流中心当玻璃管里水流速度不大时，的有色液体成一直线平稳地流过整根玻璃管男皴璃管里的水并不相混杂，流体质点只有水平运动水流速度逐渐提高到一定数值，有色液体的细线开始出现波浪形速度再增，细线便完全消失，有色液体流出细管后随即散开，与水完全混合在一起，水的质点除了沿着管道向前运动外，各质点还作不规则的杂乱运动，且彼此相互碰撞并相互混合。质点速度的大小和方向随时发生变化
2 • 当玻璃管里水流速度不大时，从细管引到水流中心 的有色液体成一直线平稳地流过整根玻璃管，与玻璃 管里的水并不相混杂，流体质点只有水平运动。 •水流速度逐渐提高到—定数值，有色液体的细线开 始出现波浪形。 •速度再增，细线便完全消失，有色液体流出细管后 随即散开，与水完全混合在一起，水的质点除了沿着 管道向前运动外，各质点还作不规则的杂乱运动，且 彼此相互碰撞并相互混合。质点速度的大小和方向随 时发生变化
用不同的管径和不同的流体分别进行实验，发现：流速u管径d、流体的粘度μ和密度p都能引进流动状况的变化雷诺准数dpu将duμ组合成R=uMdpuL30[R.] ==L°·M°·0°=无因次R。的因次：M流体流动类型滞流：Re≤2000过渡流：Re=2000～4000瑞流：Re≥4000
3 •用不同的管径和不同的流体分别进行实验，发现：流速u、 管径d、流体的粘度μ和密度ρ都能引进流动状况的变化。 •将d ρ u μ组合成 Re的因次： 流体流动类型 •滞 流：Re≤2000 •过渡流：Re＝2000～4000 •湍 流：Re≥4000 du du Re = = • • 无因次 • • • = = 0 0 0 3 L M L M L L M L d u Re 雷诺准数
[例1-16]20℃的水在内径为50mm的管内流动流速为2m/s。试分别用SI制和物理单位制计算Re准数的数值解：（1）用SI制计算从本教材附录六查得水在20℃时p=998.2kg/m3，μ=1.005mPa·s。管径d=0.05m，流速u=2m/s0.05×998.2×2dpu=99320R1.005×10-3u（2）用物理单位制计算=998.2kg/m3=0.9982g/cm3Pμ =1.005m.Pa.s=0.01X×1.005P=1.005X10-2g/(cm.s)u=2m/s=200cm/sd=0.05m=5cm5×0.9982×200=99320R,=1.005×10-2
4 [例1-16］ 20℃的水在内径为50mm的管内流动，流速为2m／s。试分别用 SI制和物理单位制计算Re准数的数值。 解：(1)用SI制计算 从本教材附录六查得水在20℃时ρ＝998.2kg／m 3 ，μ=1.005mPa·s。 管径d＝0.05m，流速u＝2m／s （2）用物理单位制计算 ρ ＝998.2kg/m3=0.9982g/cm3 μ =1.005m.Pa.s=0.01×1.005P=1.005×10-2g/(cm.s) u=2m/s=200cm/s d=0.05m=5cm 99320 1.005 10 0.05 998.2 2 ＝ −3 ＝ = du Re 99320 1.005 10 5 0.9982 200 −2 ＝ Re =
[例1-17]在0168×5mm的无缝钢管中输送燃料油油的运动粘度为90cst，试求燃料油作滞流流动时的临界速度，解：运动粘度=μ/pdu=2000滞流时Re的临界值为2000，即R。=一Y式中d=168-5X2=158mm=0.158mY=90cSt=90×10-2×10-4m2/s=9×10-5m2/sRex×_ 2000×9×10-5临界速度：=1.14m/u0.158d
5 [例1-17] 在Ø168× 5mm的无缝钢管中输送燃料油， 油的运动粘度为90cst，试求燃料油作滞流流动时的临 界速度。 解：运动粘度γ＝μ/ρ 滞流时Re的临界值为2000，即 式中 d=168-5×2=158mm=0.158m γ=90cSt=90×10-2×10-4m 2/s=9×10-5m 2/s 临界速度： du du Re = = ＝2000 du Re = m s d u 1.14 / 0.158 Re 2000 9 10 5 = = − ＝