雷诺实验思考题

为什么认为上临界雷诺数无实际意义,而采用下临界雷诺数作为层流与湍流的判据?

(1) 上临界雷诺数不稳定,变化范围大12000~40000,下临界雷诺数比较稳定,约为2320。

工程中一般采用2320做为层流、紊流的分界。

(2) 因为上临界雷诺数不稳定,变化范围大,为5000~40000,而下临界雷诺数却比较稳

定,约为2320,因此认为上临界雷诺数无实际意义,而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据

试结合湍动机理实验的观察,分析由层流过渡到湍流的机理

从紊动机理实验的观察可知,异重流(分层流)在剪切流动情况下,分界面由于扰动引发细微波动,并随剪切流动的增大,分界面上的波动增大,波峰变尖,以至于间断面破裂而形成一个个小旋涡。使流体质点产生横向紊动。正如在大风时,海面上波浪滔天,水气混掺的情况一样,这是高速的空气和静止的海水这两种流体的界面上,因剪切流动而引起的界面失稳的波动现象。由于园管层流的流速按抛物线分布,过流断面上的流速梯度较大,而且因壁面上的流速恒为零。相同管径下,如果平均流速越大,则梯度越大,即层间的剪切流速越大,于是就容易产生紊动。紊动机理实验所见到的波动 破裂 旋涡 质点紊动等一系列现象,便是流态从层流转变成紊流的过程显示。

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