雷诺数与流态判别

雷诺数 Re = ρvd / μ,是惯性力与粘性力的比值。圆管里 Re < 2000 是层流,2000~4000 过渡,> 4000 基本是湍流。

流体与管道

水 20 ℃ ≈ 998
水 20 ℃ ≈ 1.0
粘度随温度变化很大:水从 20 ℃ 升到 60 ℃,μ 约从 1.0 降到 0.47 mPa·s,同样的流速雷诺数会翻倍。

结果

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填参数后自动计算
为什么临界值有 2000 和 4000 两个?

2000 以下是稳定的层流,2000~4000 是过渡区(可能是层流也可能是湍流,取决于扰动),4000 以上基本完全湍流。工程上常直接按 2300 或 2000 作分界。

Re 里的 d 用半径还是直径?

圆管用内径。非圆管要用当量直径 d = 4A/P(A 为流通截面积,P 为湿周),否则算出来的 Re 不可比。

流态对计算有什么影响?

层流沿程阻力系数 λ = 64/Re,只与 Re 有关;湍流 λ 还跟管壁粗糙度有关,常用 Blasius 式 0.3164/Re^0.25 粗估。湍流的沿程损失明显更大。