測量管內(nèi)流體流量時往往必須了解其流動狀態(tài)、流速分布等。雷諾數(shù)就是表征流體流動特性的一個重要參數(shù)。

流體流動時的慣性力 F g 和粘性力 ( 內(nèi)摩擦力 )F m 之比稱為雷諾數(shù)。用符號 Re 表示。 Re 是一個無因次量。

式中的動力粘度 η 用運動粘度 υ 來代替，因 η＝ρυ，則

式中：

l υ ——流體的平均速度；

l l ——流束的定型尺寸；

l ρ、η 一一在工作狀態(tài)；流體的運動粘度和動力粘度

l ρ ——被測流體密度；

由上式可知，雷諾數(shù) Re 的大小取決于三個參數(shù)，即流體的速度、流束的定型尺寸以及工作狀態(tài)下的粘度。

用圓管傳輸流體，計算雷諾數(shù)時，定型尺寸一般取管道直徑 (D) ，則

用方形管傳輸流體，管道定型尺寸取當(dāng)量直徑 (D d ) 。當(dāng)量直徑等于水力半徑的四倍。對于任意截面形狀的管道，其水力半徑等于管道戳面積與周長之比．所以長和寬分別為 A 和 B

的矩形管道，其當(dāng)量直徑 對于任意截面形狀管道

的當(dāng)量直徑，都可按截面積的四倍和截面周長之比計算，因此，雷諾數(shù)的計算公式為

雷諾數(shù)小，意味著流體流動時各質(zhì)點間的粘性力占主要地位，流體各質(zhì)點平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動，呈層流流動狀態(tài)。雷諾數(shù)大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流流動狀態(tài)，一般管道雷諾數(shù) Re ＜ 2000 為層流狀態(tài)， Re ＞ 4000 為紊流狀態(tài)， Re ＝ 2000 ～ 4000 為過渡狀態(tài)。在不同的流動狀態(tài)下，流體的運動規(guī)律．流速的分布等都是不同的，因而管道內(nèi)流體的平均流速 υ 與流速 υ max 的比值也是不同的。因此雷諾數(shù)的大小決定了粘性流體的流動特性。下圖表示光滑管道的雷諾數(shù) ReD 與速度比 V/Vmax 的關(guān)系。

光滑管的管道雷諾數(shù) Re p 與速度比 V/Vmax 的關(guān)系

試驗表明，外部條件幾何相似時 ( 幾何相似的管子，流體流過幾何相似的物體等 ) ，若它們的雷諾數(shù)相等，則流體流動狀態(tài)也是幾何相似的 ( 流體動力學(xué)相似 ) 。這一相似規(guī)律正是流量測量節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)�？梢姡字Z數(shù)確切地反映了流體的流動特性是流量測量中常用的參數(shù)．

雷諾數(shù)的流量表達(dá)式為：

M ——被測介質(zhì)的質(zhì)量流量 kg ／ h ：

Q ——被測介質(zhì)的容積流量 m ／ h ；

D ——管道內(nèi)徑 mm ；

v ——工作狀態(tài)下被測介質(zhì)的動力粘度 Pa · S

p ——工作狀態(tài)下被測介質(zhì)的運動粘度 m 2 /s

式中的常數(shù)值，依式中各參數(shù)的單位不同而異。當(dāng)采用非式中指定的單位時，常數(shù)值應(yīng)作相應(yīng)的修正。

原創(chuàng)作者：武漢天罡科技發(fā)展有限責(zé)任公司