判断流体流动速度的准则是什么

Question

如题所述

Answer 1

常见的流体流态有层流和紊(湍)流两种状态。
其判别准则是雷诺数。
临界状态判别准则雷诺数的定义是流体运动的平均速度、流体所在的管径和流体的密度的乘积再除以流体的动力粘度。
一般地，将雷诺数大于2000时的流态称为紊(湍)流状态，小于等于2000时的流态称为层流状态。
雷诺数是流体力学中表征粘性影响的相似准则数。为纪念O.雷诺而命名，记作Re。
雷诺数，又称雷诺准数，是用以判别粘性流体流动状态的一个无因次数群。
1883年英国人雷诺(O.Reynolds)观察了流体在圆管内的流动，首先指出，流体的流动形态除了与流速(ω)有关外，还与管径(d)、流体的粘度(μ)、流体的密度(ρ)这3个因素有关。
Re=ρvL/μ，ρ、μ为流体密度和动力粘性系数，v、L为流场的特征速度和特征长度。雷诺数物理上表示惯性力和粘性力量级的比。对外流问题，v、L一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼弦长或圆球直径)；内流问题则取通道内平均流速和通道直径。两个几何相似流场的雷诺数相等，则对应微团的惯性力与粘性力之比相等。
雷诺数较小时，粘滞力对流场的影响大于惯性，流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性对流场的影响大于粘滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的紊流流场。