📜  雷诺数

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:36.710000             🧑  作者: Mango

雷诺数

当液体流入通道时,它会与管道发生碰撞。工程师确保通过城市管道的液体流量尽可能一致。结果,一个称为雷诺数的数字可以预测液体的流动是平滑的还是湍流的。乔治斯托克爵士是第一个引入这个概念的人。后来被奥斯本·雷诺兹推广开来,这个数字被称为雷诺数。雷诺数是一个纯数,它指定有多少液体流入容器。因为空气和液体会运动,所以它们是流体,它们的运动是流动的。此外,我们将在本主题中研究称为雷诺数的流体流动参数以及雷诺数公式。流体是湍流还是层流取决于它的值。

雷诺数

它是惯性力与流体粘性力的比值。此外,惯性力是流动流的质量的动量。它衡量了在基本条件下调整移动流的速度有多困难。另一方面,粘性力是处理流动流体摩擦的力。此外,惯性力和粘性力非常相似。此外,它们共享相同的单位,这意味着雷诺数的单位更少。

在日常生活中,雷诺数具有多种潜力。它可用于描述管道中的液体流动、翼型流动或在流体中移动的物体。层流是一种流体流动,其中流体以可预测的模式平稳流动。另一方面,湍流本质上是不规则的并且涉及大量混合。

雷诺数公式

如果计算出的雷诺数很高,则称通过管道的流动是湍流。如果雷诺数较低,则称流动为层流。这些是可接受的数值,而层流和湍流通常在一个范围内分组。层流的雷诺数小于 2000 ,而湍流的雷诺数大于 2000

示例问题

问题 1:确定相对密度为 100 kg/m 3 、粘度为 0.5 Ns/m 2的流体以 5 m/s 的速度通过 0.2 m 管道的流量。

解决方案:

问题 2:假设我们正在研究通过管道流动的水。我们还想比较显示层流的两条管道的直径,即当水以直线平稳流动时。

此外,具有湍流的管道,其中水以混乱的方式流动,使流量预测具有挑战性。它还会产生振动,最终会导致流动系统磨损,从而导致其失效。

在我们的研究论文中,通过两条独立管道的水的雷诺数应为 2200。该组中的第一根管子的直径为 2.75 cm (0.0275 m)。此外,水的密度为 1,000 Kg/m^3。最重要的是,水的粘度为 0.0013 kg/(ms)。计算通过管道的水流速度以满足这些标准。

解决方案:

问题 3:层流的雷诺数应该是多少?

回答:

问题 4:湍流的雷诺数应该是多少?

回答:

问题 5:计算圆形管道中油流的雷诺数Re 。管道直径为60 mm,油的密度为910 kg/m 3 ,油的体积流量为60 L/min,油的动态粘度为50 m Pa s。

解决方案: