二、雷诺数 综上可知,流体的流动状态是层流还是紊流,与流速、管径和 流体的黏性等物理性质有关。雷诺根据大量的实验数据证明, 流体的临界流速V与流体的动力黏度成正比,与管 内径d和流体的密度P成反比,即 他引出一个比例系数Re。,上式可写成等式 R 或 R (6-9) 这个比例系数Re。称为临界雷诺数,是一个无量纲数
二、雷诺数 综上可知,流体的流动状态是层流还是紊流,与流速、管径和 流体的黏性等物理性质有关。雷诺根据大量的实验数据证明, 流体的临界流速 Vc d d Vc 他引出一个比例系数 Rec d Re d V Re c c c = = 或 V d Re c c = (6-9) 这个比例系数 Rec 与流体的动力黏度 成正比,与管 内径 和流体的密度 成反比,即 ,上式可写成等式 称为临界雷诺数,是一个无量纲数
经过雷诺实验和他以后的许多学者如席勒( Ludwig Schiller) 的精密实验结果指明,对于非常光滑、均匀一致的直圆管,下临界 雷诺数e。等于2320。但对丁一般程度的粗糙壁管Re值稍低,约 为2000,所以在工业管道中通常取下临界雷诺数Reευ20临界雷 诺数不易测得其精确数值,一般取为13800。于是得 Re =2000 Re 13800 无数实验证明,不管流速多少、管内径多大、也不管流体的运动 黏度如何,只要雷诺数相等,它们的流动状态就相似。所以雷诺 数是判别流体流动状态的准则数,即
经过雷诺实验和他以后的许多学者如席勒(Ludwig Schiller) 的精密实验结果指明,对于非常光滑、均匀一致的直圆管,下临界 雷诺数 等于2320。但对于一般程度的粗糙壁管 值稍低,约 为2000,所以在工业管道中通常取下临界雷诺数 。上临界雷 诺数 不易测得其精确数值,一般取为13800。于是得 Rec Rec Rec = 2000 c Re = = 2000 V d Re c c =13800 = V d Re c c 无数实验证明,不管流速多少、管内径多大、也不管流体的运动 黏度如何,只要雷诺数相等,它们的流动状态就相似。所以雷诺 数是判别流体流动状态的准则数,即:
当流体流动的雷诺数Re<Re。时,流动状态为层流;当时Re>Re 则为紊流;当R<Re<R时,流动状态可能是层流,也可能是紊 流,处于极不稳定的状态,任意微小扰动都能破坏稳定,变为紊 流 显然,上临界雷诺数在工程上一般没有实用意义,故通常都采 用下临界雷诺数Re。作为判别流动状态是层流或紊流的准则数。 Vd ≤2000 是层流 R >2000 是紊流
当流体流动的雷诺数 时,流动状态为层流;当时 , 则为紊流;当 时,流动状态可能是层流,也可能是紊 流,处于极不稳定的状态,任意微小扰动都能破坏稳定,变为紊 流。 显然,上临界雷诺数在工程上一般没有实用意义,故通常都采 用下临界雷诺数 作为判别流动状态是层流或紊流的准则数。 即: c c Re Re Re Re Rec c Re Re Rec Vd Re = Vd Re = ≤2000 >2000 是层流 是紊流
工程中实际流体(如水、空气、蒸汽等)的流动,几乎都是紊流, 只有黏性较大的液体(如石油、润滑油、重油等)在低速流动中, 才会出现层流。 流体在任意形状截面的管道中流动时,雷诺数的形式是 Re (6-10) 式中dl为当量直径 雷诺数之所以能作判别层流和紊流的标准,可根据雷诺数的物理 意义来解释。黏性流体流动时受到惯性力和黏性力的作用,这两 个力用量纲可分别表示为 惯性力 dt Re pv pl2l2惯性力 黏性力〃4=m 7黏性力
工程中实际流体(如水、空气、蒸汽等)的流动,几乎都是紊流, 只有黏性较大的液体(如石油、润滑油、重油等)在低速流动中, 才会出现层流。 流体在任意形状截面的管道中流动时,雷诺数的形式是 Vde Re = (6-10) 式中 de 雷诺数之所以能作判别层流和紊流的标准,可根据雷诺数的物理 意义来解释。黏性流体流动时受到惯性力和黏性力的作用,这两 个力用量纲可分别表示为 2 2 V l dt dV = m = A Vl dy dV = = 黏性力 惯性力 = = = Vl Vl V l 2 2 Re 为当量直径。 惯性力 黏性力
由此可知雷诺数是惯性力与黏性力的比值。 雷诺数的大小表示了流体在流动过程中惯性力 和黏性力哪个起主导作用。雷诺数小,表示黏 性力起主导作用,流体质点受黏性的约束,处 于层流状态;雷诺数大表示惯性力起主导作用 黏性不足以约束流体质点的紊乱运动,流动便 处于紊流状态
由此可知雷诺数是惯性力与黏性力的比值。 雷诺数的大小表示了流体在流动过程中惯性力 和黏性力哪个起主导作用。雷诺数小,表示黏 性力起主导作用,流体质点受黏性的约束,处 于层流状态;雷诺数大表示惯性力起主导作用, 黏性不足以约束流体质点的紊乱运动,流动便 处于紊流状态