為什麼雷諾數能夠用於判定流體的流動形態

2021-03-05 09:22:23 字數 5086 閱讀 1763

1樓:xhj北極星以北

雷諾數(reynolds number)一種可用來表徵流體流動情況的無量綱數。re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分別為流體的流速、密度與黏性係數,d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道的當量直徑。

利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。

2023年英國人雷諾(o.reynolds)觀察了流體在圓管內的流動,首先指出,流體的流動形態除了與流速(ω)有關外,還與管徑(d)、流體的粘度(μ)、流體的密度(ρ)這3個因素有關。

re=ρvl/μ,ρ、μ為流體密度和運動粘性係數,v、l為流場的特徵速度和特徵長度。雷諾數物理上表示慣性力和粘性力量級的比。對外流問題,v、l一般取遠前方來流速度和物體主要尺寸(如機翼弦長或圓球直徑);內流問題則取通道內平均流速和通道直徑。

兩個幾何相似流場的雷諾數相等,則對應微團的慣性力與粘性力之比相等。

雷諾數較小時,粘滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因粘滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於粘滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的紊流流場。

2樓:匿名使用者

粘性流體的流動可以分為哪兩種流動狀態?為什麼雷諾數可以用來判斷流態?

3樓:愛爾蘭好漢

層流和湍流(又叫紊流)

雷諾數=慣性力/粘性力

粘性力在流動過程中起著耗散能量的作用,所以各種小的擾動就被粘性耗散掉了,粘性相當於起到了穩定流態的作用,而雷諾數很大的時候,就是粘性很小的時候,各種小擾動就不能被耗散掉了,可以想象,大自然中各種亂七八糟的擾動都會影響流動了,所以流動就顯得很沒有規律,各個點的物理量會出現無規則的脈動,這就是湍流

所以雷諾數就是層流和湍流的標誌性引數

用雷諾準數判斷流體流動形態的意義何在? 40

4樓:淡淡懶人

雷諾準數實際上反映了流體流動中慣性

力與黏滯力的比。慣性力較大時,re較大,超過4000為湍流,黏滯力較大時,re較小,小於2000時,為層流,湍流與層流這兩種流型的質點運動方式有著本質的區別。流體質點的運動方式,影響著流體的速度分佈,流動阻力的計算以及流體中的熱量傳遞。

5樓:匿名使用者

流體力學定於當雷諾數大於某個數值時,一般取3*10^6,流動由層流過度為湍流,兩種流動時截然不同的,雷諾數的意義就是每次遇到不同的情況,首先計算雷諾數,根據數值判斷是層流還是湍流,然後層流的話用層流的公式,湍流的話用湍流的公式,兩種流動很多公式都不一樣的

6樓:cc吧回來了

綜合了很多影響流形態的影響因素,分析問題更清楚明瞭

7樓:匿名使用者

影響流體流動形態的因素較多,黏度,流蘇,特徵尺寸等,但主要就是剛提到的幾個,在通過大量試驗,得出其主要影響因素也就是雷諾數,這是我個人觀點,希望對您有用

水力學中為什麼可以用雷諾數來判定液流形態?

8樓:逐冰格

液流形態分為層流和湍流,至於流動為何種形態,是根據實驗經驗,發現了一個臨界值,用雷諾數表示了。當流動雷諾數超過臨界值時,流動狀態改變。

雷諾數如何判別水流流態?

9樓:春素小皙化妝品

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、流速的分佈等都是不同的,因而管道內流體的平均流速υ與最大流速υmax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。

雷諾數較小時,粘滯力對流場的影響大於慣性,流場中流速的擾動會因粘滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性對流場的影響大於粘滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的紊流流場。

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雷諾數越小意味著粘性力影響越顯著,越大意味著慣性影響越顯著。雷諾數很小的流動,例如霧珠的降落或潤滑膜內的流動過程,其特點是,粘性效應在整個流場中都是重要的。雷諾數很大的流動,例如飛機近地面飛行時相對於飛機的氣流,其特點是流體粘性對物體繞流的影響只在物體邊界層和物體後面的尾流內才是重要的。

在慣性力和粘性力起重要作用的流動中,欲使二幾何相似的流動(幾何相似比n=lp/lm,下標p代表實物,m代表模型)滿足動力相似條件,必須保證模型和實物的雷諾數相等。例如,在同一種流體(即ρ相等)中進行模擬實驗,則動力相似條件為vm=nvp,即模型縮小n倍,速度就要增大n倍。

10樓:匿名使用者

圓管內液體流動,雷諾數<2400,屬於層流;2400《雷諾數<4000,屬於過渡流;雷諾數<4000,屬於紊流;

非圓形斷面流道中的流體流態 re<500 層流,re>500 紊流;

水利、礦山工程的明渠中流體流態 re<300 層流,re>300 紊流;

對球形物體繞流流態 re<1 層流繞流,re>1 紊流繞流。

判斷流體流態為什麼用無量綱引數re(雷諾數)而不用臨界流速??????? 5

11樓:demon陌

流速只能代表慣性力。雷諾數是慣性力與粘性力之比。判斷一個流態是層流還是湍流要看它的雷諾數是否超過臨界雷諾數。

只看速度是不夠的,比如兩個相同速度的流動,一個在光滑的管內進行,一個在粗糙的管內進行,則光滑管中的可能保持為層流,而粗糙管中的可能已是湍流。可見速度並不能說明問題的實質。

雷諾數可用來表徵流體流動情況的無量綱數。re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分別為流體的流速、密度與黏性係數,d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道的當量直徑。

利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。

12樓:迷路的天使一號

因為對於不同的水流條件和邊界條件,臨界流速是不同的

13樓:核計劃阿薩德

粘性力指的是流體內部層與層之間的力,與壁管是否光滑無關。(固體表面處流體無滑移的粘性效應)

粘性力與溫度有關。

所以判斷流態不用速度,是因為還有(隨溫度而變化的)粘性力。

流體的流動形態有哪兩種?如何判斷流體的流動形態

14樓:匿名使用者

流體的流動形態分為層流和湍流(紊流)兩種基本形態,以及這兩種形態的過度形態(過渡流)。

層流:流體分層流動,相鄰兩層流體間只作相對滑動,流 層間沒有橫向混雜。

湍流:當流體流速超過某一數值時,流體不再保持分層流 動,而可能向各個方向運動,有垂直於管軸方向的分速度,各流層將混淆起來,並有可能出現渦旋,這種流動狀態叫湍流。

更專業的說法是:流體流動時,如果流體質點的軌跡(一般說隨初始空間座標x、y、z和時間t而變)是有規則的光滑曲線(最簡單的情形是直線),這種流動叫層流。沒有這種性質的流動叫湍流。

過渡流:介於層流與湍流間的流動狀態很不穩定,稱為過渡流動。

判斷管道中的流體流動形態有一個無量綱的數━━雷諾數作為判據:

re=ρvr/μ

式中:re - 雷諾數;ρ - 密度;v - 流速;r - 管道半徑;μ - 粘度。

實驗證明:

re<1000  層流;

1000<re<1500  過渡流;

re>1500  湍流;

在沒有測量手段的情況下,可根據湍流區別於層流的特點之一,能發出聲音,來大致判斷流動形態。

15樓:最愛秋天的傳說

主要有層流和湍流兩種,層流流動平穩有規則,而湍流

流動會產生很多渦旋.判斷方法是求出該流動的雷諾數,流動的雷諾數小於某一臨界值為層流,大於它為湍流.根據不同的結構形式,流動狀態,雷諾數有不同的計算公式,具體可以參考流體力學教材.

16樓:閭奇鄂念桃

層流和湍流。判斷準則是雷諾數,雷諾數低於轉捩點為層流,反之為湍流。圓管中液體的轉捩點為2000~2320,平板流動為5*10^5,氣體與液體的轉捩點不同,流體所處的環境也會影響轉捩雷諾數。

雷諾數有什麼用

17樓:__yin為有你

可用來表徵流體流動情況。利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。

雷諾數(reynolds number)一種可用來表徵流體流動情況的無量綱數。re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分別為流體的流速、密度與黏性係數,d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道的當量直徑。

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雷諾數小,意味著流體流動時各質點間的粘性力佔主要地位,流體各質點平行於管路內壁有規則地流動,呈層流流動狀態。雷諾數大,意味著慣性力佔主要地位,流體呈紊流(也稱湍流)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.流速的分佈等都是不同的,因而管道內流體的平均流速υ與最大流速υmax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。

18樓:匿名使用者

雷諾數是作為判別流體流動狀態的準則。

re=vd/γ=ρvd/μ

re:雷諾數

v:平均流速

d:管子的內徑

γ:運動粘性係數

μ:動力粘度

ρ:流體密度

當re<2320時按層流計算

re>2320時按紊流計算。

根據雷諾數的定義,有re=ρv^2/(μv/l)可以看出,上式分子表示單位時間內通過單位面積的流體動量,即表示流體慣性力的大小;而分母中的v/l表示速度梯度,因此雷諾數反映了流體質點的慣性力與粘性力之比。

知道了雷諾數的大小就可以判斷出流體的流動狀態,這對沿程阻力、換熱係數等的計算是非常重要的。

管道長度對雷諾數有什麼影響,雷諾數與那些因素有關

雷諾數 reynolds number 一種可用來表徵流體流動情況的無量綱數。e68a8462616964757a686964616f31333363373761re vd 其中v 分別為流體的流速 密度與黏性係數,d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道的當量直徑。利用雷諾數可區分流體的流...

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