42層流與紊流雷諾數(shù)一兩種流態(tài)37課件講解

一、兩種流態(tài)雷諾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置水金屬網(wǎng)排水進(jìn)水玻璃管筏門有色液體§4.2層流與紊流、雷諾數(shù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象層流：著色流束為一條明晰細(xì)小的直線。表明整個(gè)流場(chǎng)呈一簇互相平行的流線，流動(dòng)狀態(tài)分層規(guī)則。紊流：著色流束迅速與周圍流體相混，顏色擴(kuò)散至整個(gè)玻璃管。表明流體質(zhì)點(diǎn)作復(fù)雜的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),各部分流體互相劇烈摻混。過渡狀態(tài)：著色流束開始振蕩擺動(dòng)。表明流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。層流紊流過渡狀態(tài)二、沿程損失與流動(dòng)狀態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果O

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結(jié)論：沿程損失與流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，故計(jì)算各種流體通道的沿程損失，必須首先判別流體的流動(dòng)狀態(tài)。層流：紊流：三、流態(tài)的判別準(zhǔn)則—臨界雷諾數(shù)1、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)2、臨界流速——下臨界流速——上臨界流速層流：不穩(wěn)定流：紊流：流動(dòng)較穩(wěn)定流動(dòng)不穩(wěn)定O

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vcr變化?判定標(biāo)準(zhǔn)?3、臨界雷諾數(shù)層流：不穩(wěn)定流：紊流：——下臨界雷諾數(shù)——上臨界雷諾數(shù)工程上常用的圓管臨界雷諾數(shù)層流：紊流：雷諾數(shù)例4.1水和油的運(yùn)動(dòng)粘度分別為和，若它們以v＝0.5m/s的流速在直徑為d＝100mm的圓管中流動(dòng)，試確定其流動(dòng)形態(tài)；若使流動(dòng)保持為層流，最大流速是多少？

解:(1)水的流動(dòng)雷諾數(shù)

所以流動(dòng)為紊流流態(tài)。保持層流的最大流速是臨界流速:(2)油的流動(dòng)雷諾數(shù)

所以流動(dòng)為層流流態(tài)。油流動(dòng)保持為層流的最大流速：

例4-2某低速風(fēng)管道，直徑d＝200mm，風(fēng)速v＝3.0m/s，空氣溫度是30oC。（1）試判斷風(fēng)道內(nèi)氣體的流態(tài)；（2）該風(fēng)道的臨界流速是多少？解:(1)查表得空氣的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)管中流動(dòng)雷諾數(shù)：所以流動(dòng)為紊流流態(tài)。

（2）風(fēng)道的臨界流速：四、流態(tài)分析層流：滑動(dòng)摩擦阻力規(guī)則流層紊流：滑動(dòng)摩擦阻力，慣性阻力質(zhì)點(diǎn)摻混碰撞大得多(a)(b)(c)旋渦的形成機(jī)理

摻混交換的質(zhì)點(diǎn)(流體微團(tuán))，是不同尺度的旋渦

擾動(dòng)的慣性作用和粘性的穩(wěn)定作用的力量對(duì)比決定流態(tài)[慣性力]=[m][a][粘性力]雷諾數(shù)物理意義：雷諾數(shù)反映了