工程流体力学 Engineering Fluld Mechanics 6-2 黏性流体的两种流动状态 雷诺试验 颜色水 颜色水 Ighrt ·流速由小至大 0.0 。流速由大至小 颜色水 0000 V<Vh vio V>',hcV15-20 颜色水 47a 0 IgV 7
Engineering Fluid Mechanics 6-2 黏性流体的两种流动状态 雷诺试验 颜色水 颜色水 颜色水 颜色水 lgV lghf O 流速由小至大 流速由大至小 Vk Vk 1.0 , V V h V k f 1.75 2.0 , V V h V k f 7
工程流体力学 Engineering Fluld Mechanics 6-2 黏性流体的两种流动状态 流体运动的两种流态 当流速较小时，各流层的液体质点是有条不紊地运动，互 层流 不混杂，分层流动，这种型态的流动叫做层流。 紊流 当流速较大，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中，互 相混掺，进行复杂无规则的运动，这种型态的流动叫做紊流。 圆管层流和紊流的判别 Vd 雷诺数 Re= 或 VR Re= (下)临界雷诺数 Re=- Rek≈2000 Rek≈500 8
Engineering Fluid Mechanics 6-2 黏性流体的两种流动状态 流体运动的两种流态 层流 紊流 当流速较小时，各流层的液体质点是有条不紊地运动，互 不混杂，分层流动，这种型态的流动叫做层流。 当流速较大，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中，互 相混掺，进行复杂无规则的运动，这种型态的流动叫做紊流。 圆管层流和紊流的判别 Re k k V d （下）临界雷诺数 = Re Vd 雷诺数 = 或 Re VR = Re 2000 k Re 500 k 8
工程流体力学 Engineering Fluld Mechanics 6-2 黏性流体的两种流动状态 紊流形成过程分析 流速分布曲线 干扰 选定流层 升力 涡 涡体的产生 紊流形成条件 雷诺数达到一定的数值
Engineering Fluid Mechanics 6-2 黏性流体的两种流动状态 紊流形成过程分析 选定流层 y 流速分布曲线 τ τ 干扰 F F F F 升力 涡 体 紊流形成条件 涡体的产生 雷诺数达到一定的数值 9
工程流体力学 Engineering Fluld Mechanics 例题6-1 水在内径d=100mm的管中流动，流速v=0.5m/s,水的运动黏度v=1×10-6 s。试问水在管中呈何种流动状态？倘若管中的流体是油，流速不变， 但运动黏度y=31×106ms。试问油在管中又呈何种流动状态？ 解：水的雷诺数 d0.5×0.1 Re=vd =5×104>2000 1×106 水在管中呈紊流状态。 油的雷诺数 Re-v 0.5×0.1 31×106 =1610<2000 油在管中呈层流状态。 10
Engineering Fluid Mechanics 例 题 6-1 水在内径d=100mm的管中流动，流速v =0.5m/s，水的运动黏度v=110−6 m2 /s。试问水在管中呈何种流动状态？倘若管中的流体是油，流速不变， 但运动黏度v=3110−6m2 /s。试问油在管中又呈何种流动状态？ 解： 10 水的雷诺数 4 6 0.5 0.1 5 10 2000 1 10 d Re v − = = = v 水在管中呈紊流状态。 油的雷诺数 6 0.5 0.1 1610 2000 31 10 d Re v − = = = v 油在管中呈层流状态
工程流体力学 Engineering Fluld Mechanics 6-3管道进口股药性流体的流动 L (a) 层流边界层 完全发展的流动 紊流边界层 L 黏性底层 (b) 当流动的雷诺数低于临界值时，整个进口段的流动为层流， 如图6-4（a)所示。根据实验，它的进口段长度为L*0.058dRe 当Re=2000时，L*≈116d。 紊流进口段长度L*=(25~40)d
Engineering Fluid Mechanics 6-3 管道进口段黏性流体的流动 当流动的雷诺数低于临界值时，整个进口段的流动为层流， 如图6-4（a）所示。根据实验，它的进口段长度为 L*0.058dRe 当Re=2000时，L * 116d。 紊流进口段长度L *=（25～40）d 11