更新時間:2025-03-10
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測量管內流體流量時往往必須了解其流動狀態、流速分布等。雷諾數就是表征流體流動特性的一個重要參數。
流體流動時的慣性力Fg 和粘性力(內摩擦力)Fm 之比稱為雷諾數。用符號Re 表示。Re 是一個無因次量。式中的動力粘度η 用運動粘度υ 來代替,因η=ρυ,則
式中:
v: 流體的平均速度;
l: 流束的定型尺寸;
υ、η: 在工作狀態;流體的運動粘度和動力粘度
ρ: 被測流體密度;
由上式可知,雷諾數Re 的大小取決于三個參數,即流體的速度、流束的定型尺寸以及工作狀態下的粘度。用圓管傳輸流體,計算雷諾數時,定型尺寸一般取管道直徑(D),則用方形管傳輸流體,管道定型尺寸取當量直徑(Dd)。當量直徑等于水力半徑的四倍。對于任意截面形狀的管道,其水力半徑等于管道戳面積與周長之比。所以長和寬分別為A 和B 的矩形管道,其當量直徑對于任意截面形狀管道的當量直徑,都可按截面積的四倍和截面周長之比計算,因此,雷諾數的計算公式為雷諾數小,意味著流體流動時各質點間的粘性力占主要地位,流體各
質點平行于管路內壁有規則地流動,呈層流流動狀態。雷諾數大,意味著慣性力占主要地位,流體呈紊流流動狀態,一般管道雷諾數Re<2000 為層流狀態,Re>4000 為紊流狀態,Re=2000~4000 為過渡狀態。在不同的流動狀態下,流體的運動規律。流速的分布等都是不同的,因而管道內流體的平均流速V 與最大流速Vmax 的比值也是不同的。因此雷諾數的大小決定了粘性流體的流動特性。下圖表示光滑管道的雷諾數ReD 與速度比V/Vmax 的關系。光滑管的管道雷諾數Rep 與速度比V/Vmax 的關系
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龍偉
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