臨界雷諾數

臨界雷諾數

當流體在管道中、板面上或具有一定形狀的物體表面上流過時,流體的一部或全部會隨條件的變化而由層流轉變為湍流,此時,摩擦系統、阻力係數等會發生顯著的變化。轉變點處的雷諾數即為臨界雷諾數。用Rec表示。雷諾根據大量的實驗發現,由層流轉變為湍流的轉變過程非常複雜,不僅與流速v有關,而且還與流體密度r、粘滯係數h和物體的某一特徵長度l(例如管道直徑、機翼寬度、處於流體中的球體半徑等)有關。相反,粘性越大,流動起來便愈穩定,愈不容易變成湍流邊界層。

基本內容

臨界雷諾數(critical Reynold’s number)

當 流體在 管道中、 板面上或具有一定 形狀的物體 表面上流過時,流體的一部或全部會隨條件的 變化而由 層流轉變為 湍流,此時,摩擦系統、 阻力係數等會發生顯著的變化。轉變點處的 雷諾數即為 臨界雷諾數。用Rec表示。

( 臨界)雷諾數的由來

雷諾根據大量的實驗發現,由層流轉變為湍流的轉變過程非常複雜,不僅與流速v有關,而且還與流體密度r、粘滯係數h和物體的某一特徵長度l(例如管道直徑、機翼寬度、處於流體中的球體半徑等)有關。他綜合以上各方面的因素,引入一個無量綱的量rvl/h,後人把這無量綱的參數命名為“雷諾數”。流體的流動狀態由雷諾數決定,雷諾數小時作層流,雷諾數大時作湍流。換言之:流速越大,流過物體表面距離愈長,密度越大,層流邊界層便愈容易變成湍流邊界層。相反,粘性越大,流動起來便愈穩定,愈不容易變成湍流邊界層。流體由層流向湍流過渡的雷諾數,叫做臨界雷諾數,記作Re。

對於圓形管道引入 Re= pvd/η 。實驗表明,流體通過圓形管道時其臨界雷諾數為Re≈2000—2600;通過光滑的同心環狀縫隙時 Re=1100;而在滑閥閥口處,Re=260。

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