什么是雷诺数?

什么是雷诺数?,第1张

什么是雷诺数?

[拼音]:leinuoshu

[外文]:Reynolds number

由流场中特征速度V、特征长度L、流体密度ρ和流体粘性系数μ组成 的无量纲参数,其定义为:




1883年英国物理学家O.雷诺在圆管水流实验中首次发现:水流随这一参数(这时V取平均流速,L取管的内径)的不同而出现不同的流态。当这个参数小于约2300,管内为层流;大于约2300为湍流。这个参数遂被命名为雷诺数。从层流到湍流的转变现象称转捩,标志流动转捩的雷诺数为临界雷诺数。现代实验证明,转捩是一个复杂的过程,受多种因素影响,临界雷诺数的值处在两个界限之间,对圆管水流,约为2×103~105;对不可压缩流体绕光滑平板流动,约为5×105~6×105(这时L取转捩点到平板前缘的距离)。雷诺数又可度量流场中粘性流体微团所受惯性力与粘性力大小之比。就飞行器绕流而言,雷诺数可达到107或更大,因而绕流流场的绝大部分区域粘性力与惯性力相比很小,可以略去不计。只有在紧贴飞行器表面很薄的流体层内,即边界层内,才需考虑空气粘性的影响。因此,无粘流理论在飞行器绕流分析中得到了广泛的应用。雷诺数又是风洞实验中的重要相似参数之一(见实验空气动力学)。如果要把风洞实验获得的与空气粘性关系密切的空气动力系数(例如最大升力系数、零升阻力系数等)应用到真实飞行器的绕流去,风洞实验的雷诺数就必须与真实飞行条件的雷诺数相等。雷诺数大小对机翼最小阻力系数、失速特性、分离点位置和跨音速飞行时的局部激波位置都有较大影响。

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