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流量計儀表常數雷諾數知識簡述
2012-03-24

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。

流體力學中表征粘性影響的相似準數。為紀念O.雷諾而命名,記作Re。Re=ρvL/μ,ρ、μ為流體密度和動力粘度,v、L為流場的特征速度和特征長度。對外流問題,v、L一般取遠前方來流速度和物體主要尺寸(如機翼展長或圓球直徑);內流問題則取通道內平均流速和通道直徑。

雷諾數表示作用于流體微團的慣性力與粘性力[1]之比。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。雷諾數越小意味著粘性力影響越顯著,越大則慣性力影響越顯著。雷諾數很小的流動(如潤滑膜內的流動),其粘性影響遍及全流場。雷諾數很大的流動(如一般飛行器繞流),其粘性影響僅在物面附近的邊界層或尾跡中才是重要的。在涉及粘性影響的流體力學實驗中,雷諾數是主要的相似準數。但很多模型實驗的雷諾數遠小于實物的雷諾數,因此研究修正方法和發展高雷諾數實驗設備是流體力學實驗研究的重要課題。

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。

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υ與大流速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。

外部條件幾何相似時(幾何相似的管子,流體流過幾何相似的物體等),若它們的雷諾數相等,則流體流動狀態也是幾何相似的(流體動力學相似)。這一相似規律正是流量測量節流裝置標準化的基礎。

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