常州市雷諾德昌機(jī)械有限公司

河南德昌機(jī)械制造有限公司

有效雷諾數(shù)定義

臨界雷諾數(shù)（critical Reynold’s number），當(dāng)流體在管道中、板面上或具有一定形狀的物體表面上流過(guò)時(shí)，流體的一部或全部會(huì)隨條件的變化而由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，此時(shí)，摩擦系數(shù)、阻力系數(shù)等會(huì)發(fā)生顯著的變化。轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的雷諾數(shù)即為臨界雷諾數(shù)。

有效雷諾數(shù)原理

雷諾通過(guò)圓管內(nèi)的黏性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一定條件下層流轉(zhuǎn)化為湍流的控制因素是雷諾數(shù)Re。由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯睦字Z數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)Reα。它不是一個(gè)固定的值，依賴于外部擾動(dòng)的大小。如果所受的擾動(dòng)小，Reα較大；反之，Reα較小。

實(shí)驗(yàn)證明：Reα的下界約為2000，當(dāng)Re<2000時(shí)，黏性力的抑制作用占優(yōu)，不管外部擾動(dòng)有多大，管內(nèi)流動(dòng)總保持穩(wěn)定的層流狀態(tài)。當(dāng)Re>2000而小于某一上界時(shí)，流動(dòng)出現(xiàn)不穩(wěn)定，在管內(nèi)(離入口較遠(yuǎn)處)，層流與湍流共存。當(dāng)Re大于某上界時(shí)，黏性力已無(wú)法抑制擾動(dòng)的增長(zhǎng)，導(dǎo)致流動(dòng)失穩(wěn)，成為隨機(jī)的脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆l(fā)展的湍流。

從空間角度看，即使Re>Reα，在管內(nèi)中心沿流動(dòng)方向也存在著層流區(qū)、過(guò)渡區(qū)和湍流區(qū)，這是因?yàn)楣艿廊肟谔帞_動(dòng)由小到大的增長(zhǎng)需要一定的時(shí)間，即需要經(jīng)歷一定的空間區(qū)域，湍流不是在某一空間位置突然發(fā)生的。

有效雷諾數(shù)雷諾試驗(yàn)

早在19世紀(jì)初，就有人注意到流體在不同的流速范圍內(nèi)，斷面流速分布和能量損失規(guī)律等都不相同。1883年，英國(guó)物理學(xué)家雷諾通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示了流體的兩種不同的流動(dòng)狀態(tài)。

在水箱A的側(cè)面開(kāi)一個(gè)小孔，接一根進(jìn)口為流線型管嘴的玻璃管丁，在玻璃管丁的末端裝有節(jié)門C以調(diào)節(jié)流量。在水箱的上部裝有儲(chǔ)存帶色液體的容器，用一根細(xì)管將帶色液體引至玻璃管丁的入口，其流量用節(jié)門E調(diào)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)前，先把水注入水箱中，利用溢流槽保持水位不變。然后，稍稍打開(kāi)節(jié)門c，使水緩慢地由玻璃管T流出。打開(kāi)節(jié)門E，使帶色液體也流入玻璃管中。此時(shí)在玻璃管丁內(nèi)看到一條細(xì)線形狀的帶色液線。這說(shuō)明液體質(zhì)點(diǎn)在作互不干擾、各自成層的平行直線流動(dòng)。

將節(jié)門C逐漸開(kāi)大，玻璃管T內(nèi)水的流速也逐漸增大，起初帶色液線并無(wú)變化，直到管內(nèi)流速增大到某一數(shù)值時(shí)，帶色液線開(kāi)始顫動(dòng)和分散。

隨著玻璃管T內(nèi)流速的繼續(xù)增大，達(dá)一定數(shù)值后，帶色液線不再連續(xù)，而是立即分散并與水相混淆。這說(shuō)明液體質(zhì)點(diǎn)已相互摻混，在雜亂無(wú)章地向前運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)雷諾實(shí)驗(yàn)人們認(rèn)識(shí)到，流動(dòng)存在以下三種不同的狀態(tài)。第一種，流體的質(zhì)點(diǎn)之間互不摻混、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為有條不紊的層狀流動(dòng)，稱為層流；第二種，流體的質(zhì)點(diǎn)之間相互摻混、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為雜亂無(wú)章的流動(dòng)，稱為紊流；第三種，表現(xiàn)為層流到紊流或紊流到層流的過(guò)渡，稱為過(guò)渡狀態(tài)。隨流速的變化而呈現(xiàn)不同的流動(dòng)狀態(tài)，是自然界中一切流體運(yùn)動(dòng)普遍存在的物理現(xiàn)象。2100433B

2018年3月27日，河南德昌機(jī)械制造有限公司進(jìn)入河南省省級(jí)農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣目錄，并擬頒發(fā)推廣鑒定證書(shū)。