1雷诺数
雷诺数运动粘度动力粘度介绍
雷诺数介绍：Reynol ds number定义1：在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数R e=UL/ν。
其中U为速度特征尺度，L为长度特征尺度，ν为运动学黏性系数。
雷诺数（Reynol ds number）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示，Re=ρvd/η，其中v、ρ、η分别为流体的流速、密度与黏性系数，d 为一特征长度。
例如流体流过圆形管道，则d为管道直径。
利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。
例如，对于小球在流体中的流动，当Re比“1”小得多时，其阻力f=6πrηv（称为斯托克斯公式），当Re比“1”大得多时，f′=0.2πr2v2而与η无关。
测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。
雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。
流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。
用符号Re表示。
Re是一个无因次量。
力粘度η用运动粘度υ来代替，因η＝ρυ，则式中：υ——流体的平均速度；λl——流束的定型尺寸；λρ、η一一在工作状态；流体的运动粘度和动力粘度λρ——被测流体密度；λ知，雷诺数Re的大小取决于三个参数，即流体的速度、流束的定型尺寸以及工作状态下的粘度。
用圆管传输流体，计算雷诺数时，定型尺寸一般取管道直径(D)，则用方形管传输流体，管道定型尺寸取当量直径(Dd)。
当量直径等于水力半径的四倍。
对于任意截面形状的管道，其水力半径等于管道戳面积与周长之比．所以长和宽分别为A和B道，其当量直径对于任意截面形状管道的当量直径，都可按截面积的四倍和截面周长之比计算，因此，雷诺数的计算公式为雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。
雷诺数(参考内容)
雷诺数流体力学中，雷诺数是流体惯性力与黏性力比值的量度，它是一个无量纲量。
雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，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。
目录1 定义o 1.1 管内流场o 1.2 平板流o 1.3 流体中的物体▪ 1.3.1 流体中的球o 1.4 搅拌槽• 2 过渡流雷诺数• 3 流动相似性• 4 雷诺数的推导• 5 参见• 6 参考文献定义对于不同的流场，雷诺数可以有很多表达方式。
这些表达方式一般都包括流体性质（密度、黏度）再加上流体速度和一个特征长度或者特征尺寸。
这个尺寸一般是根据习惯定义的。
比如说半径和直径对于球型和圆形并没有本质不同，但是习惯上只用其中一个。
对于管内流动和在流场中的球体，通常使用直径作为特征尺寸。
对于表面流动，通常使用长度。
管内流场对于在管内的流动,雷诺数定义为:式中:•是平均流速 (国际单位: m/s)•管直径(一般为特征长度) (m)•流体动力黏度 (Pa·s或N·s/m²)•运动黏度 (ρ) (m²/s)•流体密度(kg/m³)•体积流量 (m³/s)•横截面积(m²)假如雷诺数的体积流率固定，则雷诺数与密度（ρ）、速度的开方（）成正比；与管径（Ｄ）和黏度（ｕ）成反比假如雷诺数的质量流率（即是可以稳定流动）固定，则雷诺数与管径（Ｄ）、黏度（ｕ）成反比；与√速度（）成正比；与密度（ρ）无关平板流对于在两个宽板(板宽远大于两板之间距离)之间的流动,特征长度为两倍的两板之间距离。
流体中的物体表示。
用雷诺数可以研究物体周围的流对于流体中的物体的雷诺数,经常用Rep动情况，是否有漩涡分离，还可以研究沉降速度。
流体中的球对于在流体中的球，特征长度就是这个球的直径，特征速度是这个球相对于远处流体的速度，密度和黏度都是流体的性质。
工程流体力学的名词解释
工程流体力学的名词解释一、名词解释。
1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。
2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。
3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。
4、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。
7、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。
8、流场：充满流体的空间。
9、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。
10、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。
11、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。
12、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。
13、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。
14、驻点：流体绕流物体迎流方向速度为零的点。
15、流体动力粘滞系数u：表征单位速度梯度作用下的切应力，反映了粘滞的动力性质。
16、压力管路的定义。
---凡是液流充满全管在一定压差下流动的管路都称为压力管路。
17、作用水头的定义。
----任意断面处水的能量，等于比能除以。
含位置、压力水头和速度水头。
单位为m。
18、层流：当流体运动规则，各部分分层流动互不掺混，流体质点的迹线是光滑的，而且流场稳定时，此种流动形态称为层流。
19、湍流：当流体运动极不规则，各部分流体相互剧烈掺混，流体质点的迹线杂乱无章，流场极不稳定时。
此种流动形态称为“湍流”。
20、表面张力：液体表面任意两个相邻部分之间的垂直与它们的分界线的相互作用的拉力。
雷诺数实验报告
雷诺数实验报告
雷诺数实验报告是一种测量应力和应变以及材料弹性模量的实验报告。
它的主要目的是通过对物体的应力-应变关系的测量，来获得材料的弹性模量。
实验原理：
雷诺数实验报告的实验原理是利用应力-应变关系来测量物体的弹性模量。
在应力-应变关系中，当一个物体处于应力和应变之间的状态时，应力就会使物体发生变形，而应变就是这种变形所引起的变化。
因此，可以通过测量物体受到的应力和应变来测量物体的弹性模量。
实验方法：
1.准备实验样品：
在进行雷诺数实验报告之前，要准备好实验样品，尽可能选择符合实验要求的样品，以确保实验结果的准确性。
2.设置实验装置：
实验是在一个特殊的装置上进行的，该装置包括一个静力计和一个传感器。
静力计用于实验时施加应力，而传感器则用于实验时测量应变。
3.测量应力和应变：
在实验过程中，将静力计用于实验样品上，并通过传感器来测量应力和应变。
为了获得更准确的结果，应该重复测量不同大小的应力和应变。
4.计算材料的弹性模量：
根据测量的应力和应变数据，可以用回归分析或统计方法计算出实验样品的材料弹性模量。
实验结果：
通过上述实验，可以得出实验样品的材料弹性模量，用于描述其弹性和变形行为，以及其他一些有用信息。
总结：
雷诺数实验报告是一种常用的实验方法，用于测量材料的弹性模量。
它通过测量应力和应变关系来计算材料的弹性模量，以便更好地了解材料的性能特性。
雷诺数计算
雷诺数计算雷诺数是研究流体动力学的重要参数，它可以在流体动力学中应用以有效判断一种流体的流动状态。
对于拟合不同种类的液体，以及流体动力学模型，雷诺数都有不同的用途。
雷诺数是一种用来描述流体流动性能的参数，用于流体流动领域与工程设计中，为流体流动特性进行转换、识别和评价，以及开展预测性的设计。
它表示流体中的拉力对动能的比率，取值范围：0≤Re ≤∞，雷诺数越大流体内部的拉力越大，这说明流体更容易显现湍流现象。
雷诺数的定义是流体的流动性与静力学的关系，其大小受到流体粘度、流速和形变率（速度梯度）等参数的影响，其具体表达式为： Re=ρvL/μ其中，Re为雷诺数；ρ为流体密度；v为流体速度；L为参照长度（如流体流线的直径）；μ为流体粘度。
根据雷诺数大小可以将流体流动分为三种不同性质：（1）Re≤50时，流体表现出胶体流动，流体内部各粒子接近平静；（2）50<Re≤2000时，流体表现出液体流动，流体内部粒子相对运动产生分布均匀的小尺度湍流；（3）Re>2000，流体表现出气体流动，流体内部粒子相互作用力较弱，产生分布不均匀的大尺度湍流。
雷诺数在流体动力学中有着重要的应用，可以帮助工程师更好地理解流体的流动过程并建立相应的模型，开展研究与分析工作。
在气动学中，雷诺数可用于分析管道内流体压强、流动压力损失等，在液动学中，雷诺数可以用来分析水力机械涡轮的推力与效率等。
除此之外，雷诺数还可以应用于热力学、蒸发器和换热器的设计，以及拖曳式飞行器操纵性能的分析。
此外，测量雷诺数也是航空工程中飞行器雷达克雷斯特性、风洞试验设计和飞机结构强度分析等工作中，流体动力学和热力学物理过程模拟工作中所需要的重要参数。
综上所述，雷诺数是一个重要的物理参数，它是衡量流体即流体动力学性能的关键指标，广泛应用于航空动力学、流体动力学等领域，可以帮助工程师更好地建立流体模型进行流动分析研究。
空气雷诺数
空气雷诺数
雷诺数（Reynolds number）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。
Re=ρvd/μ，其中v、ρ、μ分别为流体的流速、密度与黏性系数，d为一特征长度。
例如流体流过圆形管道，则d为管道的当量直径。
利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。
雷诺数（Reynolds number）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示，Re=ρvr/η，其中v、ρ、η分别为流体的流速、密度与黏性系数，r为一特征线度。
例如流体流过圆形管道，则r为管道半径。
利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。
例如，对于小球在流体中的流动，当R e比“1”小得多时，其阻力f=6πrηv（称为斯托克斯公式），当R e比“1”大得多时，f′=0.2πr2v2而与η无关。
(完整版)雷诺数的物理意义
中文名称：雷诺数
英文名称：Reynolds number
定义1：在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数Re=UL/ν 。
其中U为速度特征尺度，L为长度特征尺度，ν为运动学黏性系数。
所属学科：大气科学（一级学科）；动力气象学（二级学科）
定义2：表征流体运动中黏性作用和惯性作用相对大小的无因次数。
所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）
定义3：衡量作用于流体上的惯性力与黏性力相对大小的一个无量纲相似参数，用Re表示，即Re=ρvl/η，式中ρ——流体密度；v——流场中的特征速度；l——特征长度；η——流体的黏性系数。
所属学科：航空科技（一级学科）；飞行原理（二级学科）
定义4：表征流体运动中黏性作用和惯性作用相对大小的无因次数。
所属学科：水利科技（一级学科）；水力学、河流动力学、海岸动力学（二级学科）；水力学（水利）（三级学科）
一般的教材中都有。
最新1雷诺实验教学讲义PPT课件
难点2 音调、响度与音色 的区别
难点2 音调、响度与音色 的区别
C
A改变的是响度；B是指音调；D是指响度小。
难点2 音调、响度与音色 的区别
音色
音调
难点3 乐音与噪声的辨别
难点3 乐音与噪声的辨别
C
难点3 乐音与噪声的辨别
Thank You !
图1
4、实验方法：
• 实验前准备工作： (1)实验前，先用自来水充满稳压溢流水槽。将适量示踪剂 （红墨水）加入贮瓶内备用，并排尽贮瓶与针头之间管路 内的空气。 (2)实验前，先对转子流量计进行标定，作好流量标定曲线。
(3)用温度计测定水温。
• 实验操作步骤：
(1)开启自来水阀门，保持稳压溢流水槽有一定的溢流量， 以保证试验时进口前水体稳定度。
噪声的控制
与声的利用知道防 知道防止噪声的三种 止噪声的三种途径。途径，并能加以应用。
1
声音的产生与传播
2
声音的特性
3 噪声的控制与声的利用
一、声音的产生与传播
1．声音是由物体___振__动_____产生的。 2．声音靠___介__质_____（包括一切固体、液体和气体）
传播，___真__空_____不能传声。 声音以____波______的形式传播，称为___声__波_____。 3．声速的大小与介质的____种__类____和___温__度_____有 关，一般情况下：v固__＞__v液_＞___v气。 声音在15℃空气中的传播速度为___3_4_0_m_/_s__。
5、实验结果整理
• (1)实验设备基本参数 试验导管内径d= mm
• (2)实验数据记录及整理
知识要点
中考要求
实现指标
知道声音是由物体振
雷诺系数re
雷诺系数（Reynolds number）1. 介绍雷诺系数（Reynolds number）是流体力学中的一个重要参数，用于描述流体在流动过程中惯性力与黏性力的相对重要性。
它由19世纪末英国物理学家奥斯特里·雷诺兹（Osborne Reynolds）提出，被广泛应用于工程和科学领域。
2. 定义雷诺系数的定义如下：Re=ρVL μ其中， - Re是雷诺系数； - ρ是流体的密度； - V是流体的速度； - L是特征长度（通常是物体的线性尺寸）； - μ是流体的动力黏度。
3. 物理意义雷诺系数描述了惯性力与黏性力之间的相对强度。
当流体惯性力占主导地位时，即雷诺数较大时，流动呈现出湍流状态；当黏性力占主导地位时，即雷诺数较小时，流动呈现出层流状态。
具体而言，当雷诺数小于临界值约为2000时，流动状态为层流。
此时，在管道或河道中，液体或气体以平行且有序的层流方式运动。
层流状态下，流体粒子之间的相互作用较弱，流动稳定，粘附在管壁上的分子层被流体推动而移动。
当雷诺数大于临界值时，流动状态转为湍流。
湍流是一种无序、混乱的流动状态。
在湍流状态下，液体或气体中存在大量旋涡和涡旋结构，能量从大尺度向小尺度传递，并产生各种复杂的涡旋和涡旋交替现象。
湍流状态下，由于惯性力较大，粘性力无法有效阻止剪切层的发展和扩散。
4. 应用雷诺系数在工程和科学领域中有广泛应用。
以下是一些常见领域中的应用示例：4.1 流体力学在流体力学中，雷诺系数被广泛用于描述不同类型的流动。
根据雷诺数的大小可以判断流动状态是层流还是湍流，并对不同类型的管道、水槽等进行优化设计。
4.2 空气动力学在空气动力学中，雷诺系数被用于描述空气流动的特性。
例如，在飞机设计中，通过计算雷诺数可以确定机翼表面是否会产生湍流，从而影响升力和阻力的分布。
4.3 汽车工程在汽车工程中，雷诺系数被用于评估车辆外形的气动性能。
通过减小雷诺数，可以降低空气阻力，提高燃油效率。
雷诺数基础课件
Re≥4000
流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径
向脉动，各质点的速度在大小和方向上都随时
变化，质点互相碰撞和混合。
6
2022/9/20
6
雷诺数的物理意义
Re
du
Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对
比关系，标志着流体流动的湍动程度。
2022/9/20
7
流体在圆管中层流时的速度分布
速度分布的经验式
2022/9/20
11
练习：雷诺数的计算
25℃的水在内径为50mm的直管中流动，流速
为2m/s。试求雷诺数，并判断其流动类型。
请问 流动类型为？
A 层流
B 过渡流
C 湍流
D 无法确定
2022/9/20
12
C 湍流
2022/9/20
13
科学前沿
生物体中的雷诺数
生物体内的环境时非常拥挤的，而在拥挤环境中代
[][3 ] []
=
[
]
() ()
0 0 0
=1
=
Re 是量纲为1的无因次数群
2022/9/20
5
雷诺数的应用：流型判断
层流（Laminar flow）
Re≤2000
流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，
质点无径向脉动，质点之间互不混合。
湍流（ Turbulence ）
16
雷诺数
小荷灯的命运？
流体流动现象
雷诺实验
1842-1912 英国工程师
2022/9/20
稳态
3
雷诺数（Reynolds Number）
管路直径
m
流体密度
雷诺数应用条件
雷诺数应用条件雷诺数是描述流体在固体表面上的流动状态的一个重要无量纲参数。
它是由法国物理学家雷诺（Osborne Reynolds）在1883年提出的。
雷诺数的定义是流体的惯性力与黏性力的比值。
雷诺数的应用条件主要有以下几个方面：1. 流体在固体表面上的流动状态：雷诺数主要适用于流体在固体表面上的流动状态的描述。
当流体经过固体表面时，会产生摩擦力，这个摩擦力与流体的惯性力相比，可以用雷诺数来描述。
当雷诺数小于一定的值时，流体流动状态为层流；当雷诺数大于一定的值时，流体流动状态为湍流。
2. 流体的黏性：雷诺数也与流体的黏性有关。
黏性是指流体内部分子之间相互作用的力，当黏性较大时，流体的流动状态更容易由层流变为湍流。
因此，在黏性较大的流体中，雷诺数较小时，流体流动状态更容易保持为层流状态。
3. 流体的速度和流程尺寸：雷诺数的大小还与流体的速度和流程尺寸有关。
当流体的速度较大、流程尺寸较小时，雷诺数较大，流体流动状态更容易变为湍流。
雷诺数的应用不仅在流体力学领域有重要意义，还广泛应用于其他领域，如飞行器、汽车、船舶等工程领域。
在飞行器设计中，雷诺数可以帮助工程师判断空气流动的状态，从而优化飞行器的设计。
在汽车设计中，雷诺数可以指导气流的优化和车身的阻力减小。
在船舶设计中，雷诺数可以帮助设计师优化船体的流线型，降低阻力，提高船舶的速度。
除此之外，雷诺数还在河流、管道等水力学领域有广泛应用。
在河流中，雷诺数可以帮助科学家研究水流的速度分布和河床的侵蚀等问题。
在管道中，雷诺数可以帮助工程师判断流体的流动状态，从而优化管道的设计和运行。
雷诺数作为一种重要的无量纲参数，广泛应用于流体力学和工程领域。
它可以描述流体在固体表面上的流动状态，与流体的黏性、速度和流程尺寸等因素密切相关。
在工程设计和科学研究中，合理应用雷诺数可以帮助优化设计，提高效率，降低能耗。
因此，深入理解和应用雷诺数是工程师和科学家们必备的基本知识。
雷诺数名词解释
雷诺数名词解释
雷诺数（Reynolds Number）是流体力学的一个理论参量，也是流体流动惯性与粘性之间因素的重要指标，用来衡量流体的粘度与动压之间的相对关系。
它由单位长度下的物料流速，物质密度，物质粘度和气体粘度组成，可按如下公式计算：
雷诺数(Re) = 物料流速(V) x 物质密度(ρ) x 单位长度(L) / 物质粘度(ν)
雷诺数可以用来反映潜流、外力作用下的流体流动的转变及不同类型流体对外力的反应特性，也可以用来定量衡量流体中湍流与层流的相互关系。
当雷诺数小于1时，流动是层流；当雷诺数大于1时，流动是湍流；雷诺数等于1时，流动既有层流状态又有湍流状态，形成一个不连续的状态转变，这个值被称为流动的临界值。
- 1 -。
雷诺数经验公式
雷诺数经验公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：雷诺数经验公式是流体力学中的一个重要公式，描述了流体的惯性力和粘性力之间的关系。
雷诺数是以法国科学家雷诺的名字命名的，他是19世纪末至20世纪初的研究流体力学的先驱之一。
雷诺数经验公式可以用来描述流体流动的特性，是流体力学中的基本公式之一。
雷诺数的计算公式如下：Re = rho * v * L / muRe是雷诺数，rho是流体的密度，v是流体的流速，L是流体流动长度，mu是流体的动力黏度。
根据雷诺数经验公式，可以得出以下几点结论：1. 雷诺数越大，流体流动越不稳定。
当雷诺数大于临界值时，流体流动会变得湍流，湍流会增加流体的阻力和损失，影响流体的输送和损耗。
3. 雷诺数的大小与流体的速度、密度和黏度等因素有关。
在实际应用中，可以通过调节流速、改变流体黏度等方法来控制雷诺数，达到优化流体流动性能的目的。
4. 雷诼昌在流体力学中有着广泛的应用，不仅可以用来描述流体在管道、河流、风洞等环境中的流动特性，还可以用来分析飞机、汽车等交通工具在运动中的流体力学特性。
雷奴数经验公式是描述流体力学中重要的公式之一，通过对雷奴数的计算和分析可以更好地理解流体流动的特性，优化流体流动性能，提高流体力学的应用效果。
希望通过本文的介绍，读者能对雷奴数经验公式有更深入的了解，进一步探索流体力学的奥秘。
第二篇示例：雷诺数是流体力学中一个非常重要的无量纲数，用来描述流体运动中惯性力和粘性力之间的相对重要性。
雷诺数的大小决定了流体流动的稳定性和特性，对于工程领域的设计和分析具有重要意义。
雷诺数经验公式是通过实验和理论分析得出的定量关系，可以帮助工程师和科研人员快速计算雷诺数，从而更好地理解和预测流体流动的行为。
雷诺数经验公式的形式一般为：Re = ρ*v*L/μRe表示雷诺数，ρ表示流体密度，v表示流体流速，L表示特征长度，μ表示流体粘度。
这个公式展示了流体的惯性力和粘性力之间的平衡关系，当雷诺数较大时，惯性力占主导地位，流体呈现出湍流特性；而当雷诺数较小时，粘性力占主导地位，流体呈现出层流特性。
雷诺数计算公式之通用统一化改进设想带来的思考
雷诺数计算公式之通用统一化改进设想带来的思考 1原雷诺数的定义及公式对于圆管内流动，定义的Reynolds 数（雷诺数）计算公式：R e =ρu d /μ=ud /v （无量纲）（1）式中u ——流体的流速，m/s ；d ——圆管的管径，m ；v ——流体的运动粘度，v =μ/ρ,即粘度/动力粘度（N·s/m 2）与[质量]密度的比值，单位为m 2/s 。
猜想：1. 在流体流动附着或接触的交界面上，接触两者的性质参数会影响流动状态，所以应考虑两者的物性参数对流动研究对象的影响，而不是单一流体的参数。
2. 界面上接触的两者的密度之差或比值，流通管道直径利用等效直径或等效园周长或等效湿周（考虑实际湿周和与空气接触边长的非湿周粘滞作用，非湿周可用系数修正效果），固体的硬度/弹性模量/屈服强度等应考虑到公式中去，流体或被研究对象的响应特性参数也应考虑进去；3. 基于现有公式的改进或全新构建，通过数值实验加以最接近的验证或实验验证。
基于上述分析可提出或构建类似：界面阻力系数——影响如喷射雾化质量/物体运动稳定状态/车辆高速稳定性；应用领域：任何接触流动/滚动/复合接触的研究对象，都可以最后综合得出一个基于对象应用的界面综合阻力系数公式。
如汽车行驶（地面与轮胎/车身与空气）/舰船航行（船身与水/船身与空气）。
上述复合影响将统一到一起加以研究和解决，将会更加高效和便利。
2 原雷诺数应用变形公式对于一般流动，习惯利用水利半径R 代替雷诺数公式中的d ，则广义雷诺数计算公式变为R=du =R ·u （2）R =A /x （3）式中A ——通流截面积，m 2；x ——通流截面与管道接触的湿周长度，m 。
对于液体，x 等于在通流截面上液体与固体接触的周界长度，不包括自由液面以上的气体与固体接触的部分；对于气体，x 等于通流截面的周界长度。
（a）（b）（c）（d）雷诺系数计算的湿周示意图上图给出了液体流体处于不同流通管道流动的雷诺系数计算所需参数示意图，其中管道中下部阴影区域为通流截面A,流体与固体管壁接触部分用粗黑实线表示出的为周界长度x。
雷诺数
雷诺数流体力学中，雷诺数是流体惯性力与黏性力比值的量度，它是一个无量纲量。
雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，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。
目录1 定义o 1.1 管内流场o 1.2 平板流o 1.3 流体中的物体▪ 1.3.1 流体中的球o 1.4 搅拌槽• 2 过渡流雷诺数• 3 流动相似性• 4 雷诺数的推导• 5 参见• 6 参考文献定义对于不同的流场，雷诺数可以有很多表达方式。
这些表达方式一般都包括流体性质（密度、黏度）再加上流体速度和一个特征长度或者特征尺寸。
这个尺寸一般是根据习惯定义的。
比如说半径和直径对于球型和圆形并没有本质不同，但是习惯上只用其中一个。
对于管内流动和在流场中的球体，通常使用直径作为特征尺寸。
对于表面流动，通常使用长度。
管内流场对于在管内的流动,雷诺数定义为:式中:•是平均流速 (国际单位: m/s)•管直径(一般为特征长度) (m)•流体动力黏度 (Pa·s或N·s/m²)•运动黏度 (ρ) (m²/s)•流体密度(kg/m³)•体积流量 (m³/s)•横截面积(m²)假如雷诺数的体积流率固定，则雷诺数与密度（ρ）、速度的开方（）成正比；与管径（Ｄ）和黏度（ｕ）成反比假如雷诺数的质量流率（即是可以稳定流动）固定，则雷诺数与管径（Ｄ）、黏度（ｕ）成反比；与√速度（）成正比；与密度（ρ）无关平板流对于在两个宽板(板宽远大于两板之间距离)之间的流动,特征长度为两倍的两板之间距离。
流体中的物体表示。
用雷诺数可以研究物体周围的流对于流体中的物体的雷诺数,经常用Rep动情况，是否有漩涡分离，还可以研究沉降速度。
流体中的球对于在流体中的球，特征长度就是这个球的直径，特征速度是这个球相对于远处流体的速度，密度和黏度都是流体的性质。
雷诺系数re
雷诺系数re
雷诺数（Reynolds number）是一种重要的流体力学无量纲数。
它用于描述流体在运动过程中惯性力和黏性力的相对重要程度。
具体来说，当惯性力占主导地位时，流体的运动行为将表现为湍流；当黏性力占主导地位时，流体的运动行为将表现为层流。
根据雷诺数的大小，可判断流体的运动状态：当雷诺数小于临界值（通常为2300），流体为层流；当雷诺数大于临界值，流体为湍流。
雷诺数的计算公式是：Re=ρvd/μ，其中：ρ为流体密度，v为流体的流动速度，d为流体流动的特征长度（例如在管道流动中，d就是管道的直径），μ为流体粘性系数。
如何用雷诺数来描述水流动的状态？
假设我们要研究一条河流的水流动状态，我们需要测量河流的流速v、水的密度ρ、水的粘性系数μ和河流的宽度d。
使用这些参数，我们可以计算出雷诺数Re，然后依据雷诺数的判断标准，判断水流的状态属于层流还是湍流。
如果Re小于2300，那么水流是层流；如果Re大于2300，那么水流是湍流。
需要注意的是，雷诺数只是一种判断流体运动状态的指标，实际情况可能会受到其它因素的影响。
因此，我们仅能用雷诺数来初步估测水流的状态，并根据实际情况进一步研究。
雷诺数
一．雷诺数自然界的流动通常分为层流和湍流两种,Reynolds 最早在对圆管流动的实验中发现了从层流向湍流的转-披,并给出了判别流动状态的参数-雷诺数(Re), 其表达式为Re=UL/v 。
其中U为流体运动的特征速度,L为特征长度,v为流体的运动粘性系数Re数反映流体运动惯性力与粘滞力的比值.在较小的Re数下,流动为层流,流体各质点间互不混掺;随着Re数的增大,层流逐渐失去稳定性,进而转披为湍流。
在湍流状态下,流体各质点相互混掺,发生动量和能量的交换,导致流速分布曲线较层流时丰满、均匀。
Reynolds 在他的实验中得到Re>2000时流动为湍流, 此时的特征长度为圆管的直径D。
对于流体的流动状态如何, 何时出现湍流是一个很重要的问题。
为了寻找湍流出现的条件, 英国实验流体力学家雷诺( O. Reynold) 用不同内径D 的管子作实验, 发现出现湍流的临界速度v 总是与一个由若干参数组合而成的无单位纯数QDv/ G 的一定数值相对应, 后来德国物理学家索末菲( A. J.W. Sommerfeld) 将这个参数组合命名为雷诺( Reynold nummber) [ 2] , 用Re 表示。
二．雷诺数的推导粘性力(T) 由牛顿内磨擦定律：③式就是雷诺相似准则, 其相似准数Re称为雷诺数。
雷诺相似准则是在粘性力( 内摩擦力) 和惯性力起主导作用时, 两个流动动力相似的准则。
三．雷诺数的意义与应用雷诺数的重要意义：标度的对称性，雷诺数不仅提供了一个判断流体流动类型的标准, 而且具有如下重要的相似律: 如果两种流动的边界状况或边界条件相似且具有相同的雷诺数, 则流体就具有相同的动力学特征。
即如果对直圆管中的流动, 尽管管子的粗细不同、流速不同和流体种类不同, 但只要雷诺数相同, 流动的动力学特征就是相同的, 称为/ 标度对称性。
上述相似律具有重要的应用价值。
如在水利工程的研究中, 可以制造尺寸远小于实物的模型, 只要使其中流动的雷诺数与实际情况接近, 模型中流体的流动就和实际的流动具有相似的特征, 这使模拟研究成为可能。
雷诺数
Reynolds number(雷诺数Re)zz学习人生2009-03-15 12:40:50 阅读251 评论0 字号：大中小订阅Reynolds number(雷诺数Re)液体的流动状态可用雷诺数判断。
雷诺数定义为式中，d—流束的特征长度，单位：m；V—流体的平均流速，单位m/s；ν—液体的运动粘度，单位：m2/s；或者，在CGS单位制中：cm2/s（斯）；μ—流体的动力粘度，也称绝对粘度，单位：Pa.s，它表示了单位速度梯度时内摩擦且应力的大小，μ之所以叫动力粘度，是因为在其量纲中存在动力学因素。
注：●对于圆形截面管路，其特征长度一般取管路直径D；●对于非圆形截面管路，雷诺数定义为水力直径d H可用下式计算式中，A—液流的有效面积；χ—液流的湿周（液流有效截面的周界长度）。
●对外流问题，v、d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)物理意义：流体力学中表示粘性影响的相似准数。
Re是一个无因次量。
表示了流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比，它表示着流体流动的状态。
●雷诺数Re小，意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位，流体各质点平行于管路内壁有规则地流动，呈层流流动状态。
●雷诺数Re大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态，一般管道雷诺数Re＜2000为层流状态，Re＞4000为紊流状态，Re＝2000～4000为过渡状态。
在不同的流动状态下，流体的运动规律．流速的分布等都是不同的，因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。
因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。
外部条件几何相似时(几何相似的管子，流体流过几何相似的物体等)，若它们的雷诺数相等，则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。
这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。
***************************************************************** ******流体力学中表征粘性影响的相似准数。
空气的雷诺数一般范围
空气的雷诺数一般范围
空气的雷诺数是用来描述流体流动状态的一个无量纲参数，它是根据流体的密度、运动速度、粘度等因素计算得出的。
雷诺数（Reynolds number）通常用符号Re表示，表达式为：
Re = ρVl / μ
其中，ρ为空气密度，V为运动速度，l为特征长度，比如导管直径，μ为空气粘度。
一般来说，空气的雷诺数在不同的情况下会有不同的范围。
以下是一些常见情况下空气雷诺数的范围：
1.低雷诺数流动（Re < 1）：在此情况下，流体的惯性力较小，粘性力较大，流体呈现出类似滞流或定态的行为。
低雷诺数流动通常既不光滑，也不稳定，例如微小的气泡在液体中移动。
2.转捩流（1 < Re < 2300）：在此范围内，流体开始呈现湍流状态，但其湍流程度较低，可能还有某些不稳定因素。
3.湍流（Re > 4000）：在这种情况下，流体的惯性力更强，而粘性力则更小，将会出现湍流现象。
湍流一般具有各种不规则、复杂的涡旋和涡流动物。
4.变态流（2300 < Re < 4000）：这是一种过渡流动状态，有时呈现出更多的湍流特征，那么流体表现出来的现象就会极不规则的并且难以预测。
这种流动状态可以发生在管道流动等领域。
总体而言，空气的雷诺数是一个非常重要的参数，可用于描述流体的各种运动状态。
通过调整流体的速度，长度和粘度等参数，可以改变空气的雷诺数，从而调整流体的运动状态，满足各种不同的工业制造需求。
流体力学中的雷诺数与流动稳定性
流体力学中的雷诺数与流动稳定性流体力学是研究流体力学特征和行为的科学领域。
雷诺数是在流体力学中广泛使用的一个参数，它与流动的稳定性密切相关。
本文将介绍雷诺数的概念以及其与流动稳定性之间的关系。
一、雷诺数的定义及作用雷诺数是法国工程师雷诺（Reynolds）提出的一个无量纲参数，用于描述流体流动中惯性力与黏性力之间的相对重要程度。
它的定义如下：雷诺数（Re）= 流体的惯性力 / 流体的黏性力其中，流体的惯性力可以通过流体密度（ρ）、流速（V）和特征尺寸（L）来表示；流体的黏性力可以通过黏度（μ）来表示。
雷诺数的作用在于判断流体流动的稳定性。
当雷诺数较小时，流动属于层流，即流体呈现规律的层状流动。
当雷诺数较大时，流动将发生突变，呈现不规律的湍流状态。
因此，雷诺数与流动的稳定性密切相关。
二、雷诺数与流动稳定性的关系1. 小雷诺数下的层流当雷诺数较小时（通常小于约2300），流体流动呈现层流状态。
层流的特点是流体流速在垂直方向上变化平稳，流线密集且并行。
这是因为在小雷诺数下，流体的黏性力占据主导地位，惯性力相对较小，流体分子间的相互作用较为明显。
层流具有较高的稳定性，在管道流动等应用中较为常见。
例如，当水从水龙头中喷出时，即使水流量变化，流体的层流状态也可以保持相对稳定。
2. 大雷诺数下的湍流当雷诺数较大时（通常大于约2300），流体流动呈现湍流状态。
湍流的特点是流体流速不规则，流线交错、纠缠。
这是因为在大雷诺数下，流体的惯性力超过黏性力，流体分子间相互作用较弱，流体流动呈现不规则的漩涡和旋涡结构。
湍流具有较低的稳定性，在许多情况下会带来不利影响。
湍流流动会增加能量损失、造成管道阻力增加、噪音增加等问题。
因此，在设计流体系统时，需要考虑湍流的影响，并采取相应的措施来减少湍流的生成和发展。
三、雷诺数的应用领域1. 管道流动管道流动是雷诺数的一个重要应用领域。
通过计算雷诺数，可以判断管道内的流动状态是层流还是湍流。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验八、雷诺实验
一、实验目的
1、观察流体在管内流动的两种不同流型。
2、测定临界雷诺数Re c 。
二、实验原理
流体流动有两种不同型态，即层流（或称滞流，Laminar flow ）和湍流（或称紊流，Turbulent flow ），这一现象最早是由雷诺（Reynolds ）于1883年首先发现的。
流体作层流流动时，其流体质点作平行于管轴的直线运动，且在径向无脉动；流体作湍流流动时，其流体质点除沿管轴方向作向前运动外，还在径向作脉动，从而在宏观上显示出紊乱地向各个方向作不规则的运动。
流体流动型态可用雷诺准数（Re ）来判断，这是一个由各影响变量组合而成的无因次数群，故其值不会因采用不同的单位制而不同。
但应当注意，数群中各物理量必须采用同一单位制。
若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：
μ
ρ
du =
Re （1）
式中：Re —雷诺准数，无因次；
d —管子内径，m ；
u —流体在管内的平均流速，m ／s ； ρ—流体密度，kg ／m 3； μ—流体粘度；Pa ·s 。
层流转变为湍流时的雷诺数称为临界雷诺数，用Re c 表示。
工程上一般认为，流体在直圆管内流动时，当Re ≤2000时为层流；当Re>4000时，圆管内已形成湍流；当Re 在2000至4000范围内，流动处于一种过渡状态，可能是层流，也可能是湍流，或者是二者交替出现，这要视外界干扰而定，一般称这一Re 数范围为过渡区。
式（1）表明，对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流体流速有关。
本实验即是通过改变流体在管内的速度，观察在不同雷诺准数下流体的流动型态。
三、实验装置
（一）实验装置的特点:
能定性并且直观地观察到层流、过渡流、湍流等各种流型。
清晰地观察到流体在圆管内流动过程的速度分布。
同时可以进行孔板流量计标定实验。
（二）装置的主要技术数据及计算方法：
实验管道有效长度: L＝600 mm
外径: Do＝30 mm
内径: Di＝23.5mm
孔板流量计孔板内径: do＝9.0 mm
四. 实验装置流程和实验方法
实验装置流程如图一所示。
1. 实验前的准备工作
(1) 必要时调整红水细管4的位置,使它处于实验管道6的中心线上。
(2) 向红水储瓶 2 中加入适量的用水稀释过的红墨水。
(3) 关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,•并使其有一定的溢流量。
(4) 轻轻打开阀门7,让流体水缓慢流过实验管道。
使红水全部充满细管道中。
2. 雷诺实验的过程
(1) 同上面的四.1.(3)。
(2) 同上面的四.1.(4)。
(3) 调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。
(4) 缓慢地适当打开红水流量调节夹 ,即可看到当前水流量下实验管内水的流动状况
（层流流动如下图二示）。
用孔板流量计可测得流体的流量并计算出雷诺准数。
图二、层流流动示意图
(5) 因进水和溢流造成的震动,有时会使实验管道中的红水流束偏离管的中心线,或发
生不同程度的左右摆动. 为此, 可突然暂时关闭进水阀3, 过一会儿之后即可看
到实验管道中出现的与管中心线重合的红色直线。
(6) 增大进水阀3 的开度，在维持尽可能小的溢流量的情况下提高水的流量。
并同时
根据实际情况适当调整红水流量,即可观测其他各种流量下实验管内的流动状况。
为部分消除进水和溢流造成的震动的影响,在滞流和过渡流状况的每一种流量下
均可采用四. 2.(5)中讲的方法,突然暂时关闭进口阀 3 ,然后观察管内水的流动
状况（过渡流、湍流流动如图三示）。
用秒表、量筒可测得流体的流量并计算出雷
诺准数。
3．流体在圆管内作流体速度分布演示实验
(1)首先将进口阀 3打开，关闭出口阀门7。
(2)将红水流量调节夹打开，使红水滴落在不流动的实验管路
图三、过渡流、湍流流动示意图
(3)突然打开出口阀门7，在实验管路中可以清晰地看到红水流动所形成的如图四所示
速度分布。
图四、流速分布示意图
4. 实验结束时的操作
(1)关闭红水流量调节夹,使红水停止流动。
(2)关闭进水阀 3,使自来水停止流入水槽。
(3)待实验管道的红色消失时,关闭阀门 7。
(4)若日后较长时间不用,请将装置内各处的存水放净。
五. 实验注意事项：
做滞流时,为了使滞流状况能较快地形成,而且能够保持稳定,第一, 水槽的溢流应尽可能的小.因为溢流大时,上水的流量也大,上水和溢流两者造成的震动都比较大，影响实验结果。
第二,应尽量不要人为地使实验架产生任何的震动.为减小震动,若条件允许,可对实验架的底面进行固定。
雷诺实验数据表流体温度20(℃)
序号量筒体积时间流量流速
(m/s) 雷诺准数
Re
观察现
象
流型
（毫升）(秒) （m3/s）
1 70 8 8.75E-06 0.021 484.6 管中一条红
线
层流
2 8
3 2.72 3.05E-05 0.073 1690.1 管中一条红
线
层流
3 760 16.33 4.65E-05 0.112 2577.7 管中红线波
动
过渡流4 910 12.05 7.55E-05 0.182 4182.7 红水扩散湍流。