雷諾數的物理意義
雷諾數物理意義:慣性力與粘性力之比。
層流:流體質點一直沿流線運動,彼此平行,不發生相互混雜的流動。
紊流:流體質點在運動過程中,互相混雜、穿插的流動。(紊流包含,主體流動+各種大小強弱不同的旋渦)
雷諾經過大量實驗,並採用量綱分析和相似原理方法,找出了流體出現層流或紊流的臨界流速ucr。
Re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分別為流體的流速、密度與黏性系數,d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道的當量直徑。利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。
(1)雷諾數的物理意義擴展閱讀:
雷諾數較小時,粘滯力對流場的影響大於慣性,流場中流速的擾動會因粘滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性對流場的影響大於粘滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的紊流流場。
根據分子運動理論,動力粘性系數μ∝ρvˉl,其中vˉ為分子平均速度,l為分子平均自由程。由於vˉ和聲速c是同一量級,可得到:Re=kMa/Kn,式中Ma為馬赫數;Kn為克努曾數;k為常數;它表明雷諾數、馬赫數、克努曾數之間有著內在的聯系。
當流動速度很小時,Ma很小,Kn也很小,由於粘性效應是主要的,這兩個無量綱參數以組合形式Ma/Kn出現,即以雷諾數出現。當流動速度很高時,從量綱理論可知,雷諾數和馬赫數都起著重要作用。如果空氣稀薄,則克努曾數起著主要作用。
粘性流體的求解不僅和邊界條件有關,而且也和雷諾數有關。若雷諾數很小,則粘性力是主要因素,壓力項主要和粘性力項平衡;若雷諾數很大,粘性力項成為次要因素,壓力項主要和慣性力項平衡。
因此,在不同的雷諾數范圍內,流體流動不同,物體所受阻力也不同。當雷諾數低時,阻力正比於速度、粘度和特徵長度;而雷諾數高時,阻力大體上正比於速度平方、密度和特徵長度平方。
雷諾數也是判別流動特性的依據,例如在管流中,雷諾數小於2300的流動是層流,雷諾數等於2300~4000為過渡狀態,雷諾數大於4000時的是湍流。
B. 雷諾數的物理意義表示
雷諾數是作為判別流體流動狀態的准則。
Re=vd/γ
Re:雷諾數
v:平均流速
d:管子的內徑
γ:運動粘性系數
當Re<2320時按層流計算
Re>2320時按紊流計算。
C. 求水力學作業答案: 1、 雷諾數的定義是什麼指出式中各項的物理意義。雷諾數的作用有那些
雷諾數是一種可用來表徵流體情況的無量綱數,用Re表示,Re=ρvr/η,其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數,r為一特徵線度。例如:流體流過圓形管道,則r為管道半徑,利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可以原來確定物體在流體中流動所受到的阻力。例如,對於小球在流體中的流動,當Re比「1」小得很多時,其阻力f=6πrηv(稱為斯托克斯公式),當Re比「1」大得多時,f『=0.2πr2v2,而與η無關。希望可以幫到樓主。
D. 雷諾數如何計算,其物理意義是什麼(熱工與流體方面的)
雷諾數
流體力學中,雷諾數是流體慣性力與黏性力比值的量度,它是一個無量綱數。雷諾數較小時,黏滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於黏滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的紊流流場。
雷諾數(Reynolds number)一種可用來表徵流體流動情況的無量綱數,以Re表示,Re=ρvd/η,其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數,d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道,則d為管道直徑。利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。例如,對於小球在流體中的流動,當Re比「1」小得多時,其阻力f=6πrηv(稱為斯托克斯公式),當Re比「1」大得多時,f′=0.2πr2v2而與η無關。
流體力學中表徵粘性影響的相似准數。為紀念O.雷諾而命名,記作Re。Re=ρvL/μ,ρ、μ為流體密度和粘度,v、L為流場的特徵速度和特徵長度。對外流問題,v、L一般取遠前方來流速度和物體主要尺寸(如機翼弦長或圓球直徑);內流問題則取通道內平均流速和通道直徑。雷諾數表示作用於流體微團的慣性力與粘性力之比。兩個幾何相似流場的雷諾數相等,則對應微團的慣性力與粘性力之比相等。雷諾數越小意味著粘性力影響越顯著,越大則慣性力影響越顯著。雷諾數很小的流動(如潤滑膜內的流動),其粘性影響遍及全流場。雷諾數很大的流動(如一般飛行器繞流),其粘性影響僅在物面附近的邊界層或尾跡中才是重要的。在涉及粘性影響的流體力學實驗中,雷諾數是主要的相似准數。但很多模型實驗的雷諾數遠小於實物的雷諾數,因此研究修正方法和發展高雷諾數實驗設備是流體力學實驗研究的重要課題。
E. 雷諾數re具有什麼物理意義
雷諾數是流體力學中表徵粘性影響的相似准則數。為紀念O.雷諾而命名,記作Re。
雷諾數,又稱雷諾准數,是用以判別粘性流體流動狀態的一個無因次數群。[1]
1883年英國人雷諾(O.Reynolds)觀察了流體在圓管內的流動,首先指出,流體的流動形態除了與流速(ω)有關外,還與管徑(d)、流體的粘度(μ)、流體的密度(ρ)這3個因素有關。
Re=ρvL/μ,ρ、μ為流體密度和運動粘性系數,v、L為流場的特徵速度和特徵長度。雷諾數物理上表示慣性力和粘性力量級的比。對外流問題,v、L一般取遠前方來流速度和物體主要尺寸(如機翼弦長或圓球直徑);內流問題則取通道內平均流速和通道直徑。兩個幾何相似流場的雷諾數相等,則對應微團的慣性力與粘性力之比相等。
雷諾數較小時,粘滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因粘滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於粘滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的紊流流場。
F. 雷諾數的物理意義是什麼
雷諾數是慣性力和粘性力的比,雷諾數越大,流體流動中慣性力的作用所佔的比重越大,粘性效應占的比重越小,反應在建模型時,如果雷諾數很大,粘性效應可以忽略,那麼就用理想流體Euler方程去模擬,如果雷諾數不那麼大,粘性效應需要被考慮進去,那就是Navier-Stokes方程,說白了就是粘性效應在你考慮問題時的比重如何的事情事實上湍流並不是高雷諾數激發的,而是擾動激發的。層流是流動的穩定狀態,出現的擾動如果能夠被抑制,流動就一直是穩定的層流;如果擾動無法被抑制,就會導致流動失穩,層流就轉捩為湍流。(這里「穩定」、「擾動」的意思,和把一個圓球放在平面上、放在尖峰、放在谷底那個例子里的穩定性是一樣的,擾動無處不在。)轉捩和雷諾數有什麼關系?理論上,求解Orr-Sommerferd方程會給出某種擾動下雷諾數多大會發生轉捩。題主若有興趣,可以看看這方面內容(講湍流的書上都會有)。從物理上「感受」的話,雷諾數比較小的時候,就是粘性比較大,外來的擾動容易被粘性「吃掉」、消耗為熱能;當雷諾數比較大時,粘性抑制不住擾動,於是就失穩了。就像對著緩慢流動的黏糊糊的油吹一口氣,油也就晃動一下;但對著裊裊炊煙吹一口氣,炊煙就會變得一團混亂。如果題主有興趣,還可以繼續想想,如果對著以極高速度流動的空氣(就是雷諾數非常大)吹一口氣,空氣會混亂嗎?為什麼?需要討論雷諾數的例子還有很多。比如題主說了雷諾數代表流體慣性力和粘性力的比值,那麼不同雷諾數的來流經過兩個相同的平板,出口附面層厚度一樣嗎?壁面的粘性阻力一樣嗎?哪個更大?題主先不要做計算分析一下,然後再看看公式里雷諾數是怎樣出現的。
G. 層流和紊流的區別雷諾數和傅汝德數的物理意義
雷諾數
物理來意義:慣性力與粘源性力之比。
層流:流體質點一直沿流線運動,彼此平行,不發生相互混雜的流動。
紊流:流體質點在運動過程中,互相混雜、穿插的流動。(紊流包含,主體流動+各種大小強弱不同的旋渦)
雷諾經過大量實驗,並採用量綱分析和相似原理方法,找出了流體出現層流或紊流的臨界流速ucr
圓管內流體的流態
re<2000
層流
re>4000
紊流
2000<re<4000
或為層流,或紊流
非圓形斷面流道中的流體流態
re<500
層流
re>500
紊流
水利、礦山工程的明渠中流體流態
re<300
層流
re>300
紊流
對球形物體繞流流態
re<1
層流繞流
re>1
紊流繞流
H. 什麼叫飛行馬赫數和飛行雷諾數各具有什麼物理意義
飛行馬赫數指飛機(一般指噴氣式飛機)速度是音速的多少倍,即1馬赫數等於一倍音速; 雷諾數越小意味著粘性力影響越顯著,越大意味著慣性力影響越顯著
I. 雷諾數的定義是什麼指出式中各項的物理意義.雷諾數的作用有那些
雷諾數是一種可用來表徵流體情況的無量綱數,用re表示,re=ρvr/η,其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數,r為一特徵線度。例如:流體流過圓形管道,則r為管道半徑,利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流,也可以原來確定物體在流體中流動所受到的阻力。例如,對於小球在流體中的流動,當re比「1」小得很多時,其阻力f=6πrηv(稱為斯托克斯公式),當re比「1」大得多時,f『=0.2πr2v2,而與η無關。希望可以幫到樓主。