层流,过渡和湍流
流体中的传热、压力和水头损失随层流、过渡流或湍流而变化。
管道中一般有三种流体流动
- 层流
- 动荡不安的
- 瞬态
层流
层流通常发生在处理小管道和低流速时。层流可以看作是管道中的一系列液体缸,其中最里面的部分流动最快,而接触管道的缸完全不动。
湍流
在湍流中,涡流和尾迹使流动不可预测。湍流一般发生在高流速和较大的管道中。
湍流中的剪应力是的函数密度-ρ.
过渡流
过渡流动是层流和湍流的混合物,湍流在管道中心,层流在管道边缘。每一种流动都以不同的方式表现在流动时的摩擦能量损失方面并且有不同的方程来预测它们的行为。
湍流或层流是由无因次决定的雷诺数.
雷诺数
的雷诺数在分析任何类型的流动时,如果存在大量的速度梯度(即剪切),这是很重要的。它表明了粘性效应相对于惯性效应的相对重要性。的雷诺数正比于惯性力除以粘滞力.
流程是
- 层流当Re < 2300
- 瞬态当2300 < Re < 4000
- 动荡不安的当4000 < Re