雷諾實驗得出的圓管流動下臨界雷諾數為2320,而目前有些教科

2021-03-22 08:53:03 字數 5472 閱讀 8195

1樓:森林胡

汗。。不論溫度如何變化都不影響臨界雷諾數的。雖然溫度變化了會導致流體的粘度發生改變,但此時流體的臨界速度等等也會發生相應的變化。最後雷諾數的值不會變化。

這個要學到穆迪圖那裡就解決了。 雷諾數除了被溫度等影響外,管道的粗糙也是影響因素之一。

試驗中的圓管要比生活中的光滑。 所以雷諾數要大一些。

2樓:匿名使用者

因為常溫是20度(就是做實驗是溫度計測的),教材是按25度來計算的,而溫度影響re。

請高手回答:下臨界雷諾數取2320和2000分別是在什麼情況下?謝謝。。

3樓:匿名使用者

下臨界雷諾數re:管道截面為圓—2320、管道截面為正方形—2070、

管道截面為正三角形—1930。

管道截面為長方形,長、寬之比為3∶1,下臨界雷諾數re—2000。

為什麼上下臨界雷諾數數值會有差別

4樓:匿名使用者

臨界雷諾數數值是實驗做出來的,是一個範圍。因此上下臨界必然是不同的值。

5樓:後藝餘初蘭

應該是紊流。紊流紊流是流體力學中的一個術語,

是指流體從一種穩定狀態向另一種穩定狀態變化過程中的一種無序狀態。具體是指流體流動時各質點間的慣性力佔主要地位,流體各質點不規則地流動。

紊流一般相對「層流」而言。一般用雷諾數判定。雷諾數小,意味著流體流動時各質點間的粘性力佔主要地位,流體各質點平行於管路內壁有規則地流動,呈層流流動狀態。

雷諾數大,意味著慣性力佔主要地位,流體呈紊流流動狀態,一般管道雷諾數re<2000為層流狀態,re>4000為紊流狀態,re=2000~4000為過渡狀態。在不同的流動狀態下,流體的運動規律.流速的分佈等都是不同的,因而管道內流體的平均流速與最大流速的比值也是不同的。因此雷諾數的大小決定了粘性流體的流動特性。

速度、壓強等物理量在時間和空間中發生脈動的流體運動,又稱湍流。紊流的主要特徵

是:①流體質點的運動極不規則,流場中各種流動引數的值具有脈動現象。②由於脈動的急

劇混摻,流體動量、能量、溫度以及含有物的濃度的擴散速率較層流為大。③紊流是有渦流

動,並且具有三維特徵。

2023年,o.雷諾發表了他觀測層流及紊流流態的文章,並於2023年推匯出索流時均流

動的基本方程——雷諾方程式。20世紀20年代以來,發展了各種半經驗理論和各種紊流模型,

從而對紊流問題可進行定量的分析。從30年代起,紊流統計理論,特別是g.i.泰勒的均勻

各向同性紊流理論得到了發展;40年代蘇聯的a.h.科爾莫戈羅夫提出了區域性各向同性紊流

理論。50年代中國的周培源對於均勻各向同性紊流提出了旋渦結構理論;同時,紊流的試驗

研究使人們對紊流的性質也有了進一步的瞭解。60年代以後,氫泡法、高速攝影等量測技術

的使用更進一步揭示了紊流機理;電子計算機的應用也使量測資料處理簡易化,從而對紊流

的起源、紊流的內部結構有了深入的認識。對壁面紊流的起源提出了猝發現象的圖形。但就

實用觀點來說,至今還沒有一個較為成熟的紊流理論,許多基本技術問題還不能完滿地用紊

流理論來解決,主要還是利用半經驗公式。

紊流按其流動特點可分為:①各向同性均勻紊流,是一種假想的紊流模型,其紊動特徵

(如紊動強度)在各空間點是一樣的(均勻性),在各方向也是一樣的(各向同性)。在這

種紊流中沒有流速梯度,因而沒有剪下應力。區域性各向同性紊流是隻考慮小尺度渦旋為各向

同性的一種紊流模型。②剪下紊流,是指有時均流速梯度,因而有剪下應力的紊流,它又可

分為自由紊流(紊動發展不受固體壁面限制)和壁面紊流(流速梯度是由固體邊壁引起的)。

研究紊流可從理論和實驗兩個方面來進行。

紊流理論 層流穩定性問題和充分發展的紊流特性問題是紊流理論中重要的內容。

層流穩定性問題 層流對外來的各種擾動均具有一定的抑制能力,這種能力稱為流動的

穩定性。流體的慣性使擾動擴大,但流體的粘性則抑制擾動,故流動的穩定性隨雷諾數的增

大而減弱。層流開始轉變為紊流的雷諾數稱為臨界雷諾數。小擾動法是分析流動穩定性的一

個重要理論。在多數情況下,壁面剪下流中的擾動逐漸增長,使流動失穩而形成紊流斑,最

後形成紊流。

紊流基本方程組 對於充分發展的紊流特性的研究,大多數學者還是由納維-斯托克斯

方程式出發,將式中各量表示成為時均量與脈動量之和(參見雷諾方程式),對該式取時間

平均後可得

(1)該式與納維-斯托克斯方程的差別在於式中多了雷諾應力產u′u′一各項;這是一

種紊動交換所形成的「表觀應力」,是個未知量,因而使由雷諾方程及連續方程組成的方程

組無法封閉,故紊流理論中的一箇中心問題是尋求使方程組封閉的途徑。目前,一種是利用

半經驗理論來建立雷諾應力與時均流速的關係,而不增加基本方程的數目;另一種是建立新

的紊流模型,增加方程式的數目,而使方程組封閉。

紊流的半經驗理論 最早的半經驗理論是j.v.布森涅斯克於2023年提出來的紊動粘滯

係數概念及渦粘滯模型理論。2023年,l.普朗特提出了混合長度理論。他認為紊動質團要

執行一定距離後才和周圍流體摻混並失去原有的特徵,在這段距離內,質團保持其原有特徵。

他稱這段距離為混合長度l。假設:

(2)式中,u』為脈動流速;u為時均流速;腳標i、j表示互相垂直的兩個方向,因此

(3)假定在自由紊流中,l在橫斷面上是個常數並與所論斷面的混合長度成正比。在壁面紊

流中,l=kxj,此處xj為距壁面的法向距離,k稱為卡門常數,當k≈0.4時,理論結果與實

測資料吻合較好。2023年g.i.泰勒提出了渦旋傳遞理論,其要點是把渦量作為一個可以傳

遞的星,在脈動流速的作用下,具有渦量的流體質團要執行一定距離後,其渦量才發生變化,

而在這段距離lw之內渦量為常數;他所得到的雷諾應力表示式為

(4)一般情況下,lw=

knxj,實測表明可取k≈0.2。

2023年,t.von卡門提出了紊動區域性相似假說,他假定:除緊靠壁面區域外,紊動的機

理和流體的粘性無關,在統計意義上,脈動流速場各點附近的區域性範圍內是彼此相似的,相

互間只有長度和時間的尺度不同。由這兩點出發,他得出混合長

紊流的統計理論 除可由納維-斯托克斯方程出發研究紊流以外,還可以用處理隨機現

象的統計方法來研究紊流。g.i.泰勒最早應用此法,他於2023年提出了同一空間點不同時

刻脈動流速的相關概念,並稱其為拉格朗日相關或自相關。2023年他又提出了同一時刻不同

空間點脈動流速相關的概念,也稱為尤拉相關或互相關。這兩個相關係數分別表示如下:自

相關係數

式中,i、j可以為同一點的兩個不同方向,也可以是不同點的兩個不同方向或相同方向。

除了上述脈動流速間的二階相關以外,還有脈動流速與脈動壓強間的相關和脈動流速的

三階相關等。對紊流脈動量間進行相關分析,建立以相關張量表示的運動微分方程後求解,

目前這種途徑只限於對均勻各向同性紊流的研究中,取得了一定成果。

脈動量的概率分佈也是紊流運動的一個特性。在均勻紊流裡,脈動流速的概率分佈接近

於正態分佈;但在剪下紊流裡,則其概率分佈常常不是正態分佈,越靠近進壁或越靠近自由

紊流的邊緣,越偏離正態分佈。為了更準確地表示出脈動量概率分佈特性,有時還需研究脈

動量的三階矩(偏斜度)和四階矩(峰態引數)。在統計理論中,另一個重要的組成部分是

能譜分析。自60年代起,由於流動顯示與量測技術的進步,人們發現可把紊流看作是由許多

尺度大小不同的渦旋組成的流動。大渦從時均流動中取得能量,逐級向小渦傳遞,最後通過

粘性作用而耗散。大小不同的渦旋引起不同頻率(域波數)的脈動,所以,可按頻率(或波

數)將紊流中的脈動能量分解,而求得各種頻率(或波數)的渦所具有的脈動能量的分佈,

稱其為頻譜(或波譜)或稱為紊流能譜。脈動流速(t)的-維能譜密度ei(n)可表示為

(7)式中,n為每單位時間內脈動的次數,稱頻率;re(t)為自相關係數。一維能譜易於出現混淆

現象,故有時採用三維能譜。以波數k為變數的能譜曲線如圖所示。

能譜曲線示意圖

紊流的數值計算 為了尋求雷諾方程及連續方程的封閉,考慮因素愈來愈多的各種紊流

模型相繼出現。高速、大容量電子計算機的發展,使紊流基本方程的數值計算工作有了很大

的進展。

紊流的實驗研究 主要內容是觀察紊流現象和測定各種紊流引數。觀察現象通常所用的

手段有紋影法、干涉法、染色法、氫泡法等。近年來鐳射干涉法及全息攝影技術也得到了廣

泛的使用。至於資料處理方面,現在可用實時頻譜儀,x-y座標儀等,在量測的同時給出有

關紊流的頻譜、相關函式、概率密度等資料。

夠詳細了吧!

臨界雷諾數是否對於任何流體(無論氣體或液體)都是2320?

6樓:bzd不知道

不是,液體和氣體是不一樣的。

7樓:匿名使用者

都一樣那不變成雷諾常數了?還哪來的湍流嘞

為什麼實驗所測的臨界雷諾數與理論臨界雷諾數有一定的差異? 5

8樓:匿名使用者

這個。。。 恐怕你是沒分清楚實際和理論的區別 準確的講 理論和實際只能無限接近 或者說理論只能無限接近實際 對於接近的成都 純理論界的接近程度很高 但是工程界和應用接 更注重應用 大量經驗公式就是最好的證明 經驗公式 都是應用中得出的近似公式 雷諾數 就是服務與工程的

所以雷諾數在理論給出了定義式 但是實際中測量是測不出來的 只能提高儀器效能和規範操作方法 來減小誤差 永遠都不能消除 所以有差異是正常的 影響因素 無非就是儀器效能 操作方法 以及所使用的材料的質量 因為實際中的試驗物件會因含雜誌而與其理論性質有出入 比方密度 粘滯係數什麼的

雷諾實驗中,雷諾數採用不同的單位制有什麼不同的結果

9樓:善良的

沒有單位,雷諾數是慣性力和粘性應力的比值,主要是用來衡量流體的流動狀態,是湍流還是層流,同時作為無量綱數也可以用來做相似性分析。

相同流體、流速,圓管流、圓柱繞流、圓球繞流、圓風口射流哪個臨界雷諾數最大?

10樓:生活連光

我說一下吧,這個是很早的知識了

以我之見,應該是圓風口射流,雷諾數一般在2000以上,主要是不完全紊流的影響,主體段一般較長,

而圓管流一般在2000左右

對於圓柱繞流和圓球繞流,一般會較易發生附面層剝離現象,剝離點在球或柱的後面,流速較小時也可發生,雷諾數一般不大(臨界)

當然上兩者也可能出現卡門渦街現象,降低臨界雷諾數(v很小時變為紊流)歡迎補充

11樓:江南

太專業了,我猜應該是圓管流,瞎猜的啊

雷諾實驗中流體在圓管內的速度分佈時觀察紅墨水頂部形狀如何,此形狀說明什麼

12樓:匿名使用者

溫度,粘度,管內徑,流速,密度,管粗糙度

相同雷諾數下,怎麼分辨流動是層流或湍流

我們通常根據雷諾數抄來判斷流動襲 是層流還是湍流。當bai雷諾數的判斷du 結果是處於層流與湍zhi流的過渡區時,dao就不能僅僅依據雷諾數來進行流態判斷了,需要其他的一些條件來判斷流動是層流還是湍流。對於穩定的流動,可以看關注流段的前段,如果能夠判斷前段的流態,那麼關注流段的流態一般會相同 如果前...

在圓管中,粘性流體的流動是層流還是紊流狀態,主要依據於

因為粘性流體他是流動比較緩慢的,而且不易發生變形的,所以在流動中,他是層流的。很緩慢的在流動。紊流的情況一般發生在那種。比較密度低的流體中 速度沿管軸成拋物線型,切應力則是直線型對稱分佈。主要依據於雷諾數,圓管中流體的雷諾數小於2000為層流,否則為湍流。資訊保安專業考研方向有哪些?1.大資料方向 ...

為什麼雷諾數能夠用於判定流體的流動形態

雷諾數 reynolds number 一種可用來表徵流體流動情況的無量綱數。re vd 其中v 分別為流體的流速 密度與黏性係數,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。1883年英國人雷諾 o....