流體力學(xué)教案----單元三

1、 說明流體質(zhì)點(diǎn)在沿管軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，也存在徑向運(yùn)動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)間互相摻混，作無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這種流動(dòng)狀態(tài)稱為紊流（或湍流） 。雷諾實(shí)驗(yàn)表明：①當(dāng)流速大于上臨界流速時(shí)為紊流；當(dāng)流速小于下臨界流速時(shí)為層流；當(dāng)流速介于上、下臨界流速之間時(shí)，可能是層流也可能是紊流，這與實(shí)驗(yàn)的起始狀態(tài)、有無擾動(dòng)等因素有關(guān)，不過實(shí)踐證明，是紊流的可能性更多些。②在相同的玻璃管徑下用不同的液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所測得的臨界流速也不同，黏性大的液體臨界流速也大；若用相同的液體在不

2、同玻璃管徑下進(jìn)行試驗(yàn)，所測得的臨界流速也不同，管徑大的臨界流速反而小。由此得出以下三個(gè)概念：層流、紊流、過渡狀態(tài) 層流、紊流、過渡狀態(tài)（1） 、層流：流體質(zhì)點(diǎn)平行向前推進(jìn)，各層之間無摻混。主要以粘性力為主，表現(xiàn)為質(zhì)點(diǎn)的摩擦和變形。為第一種流動(dòng)狀態(tài)。（2） 、過渡狀態(tài)：層流、紊流之間有短暫的過渡狀態(tài)。為第二種流動(dòng)狀態(tài)。（3） 、紊流：單個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，不斷摻混、碰撞，整體以平均速度向前推進(jìn)。主要以慣性力為主，表現(xiàn)為質(zhì)點(diǎn)的撞擊和混摻

3、，為第三種流動(dòng)狀態(tài)。二、流動(dòng)狀態(tài)的判別 二、流動(dòng)狀態(tài)的判別 ? 經(jīng)過雷諾和以后的許多學(xué)者的實(shí)驗(yàn)研究證明，對于不同管徑的管道，不論流體種類和流速如何，下臨界雷諾數(shù) Rec 約為 2000，上臨界雷諾數(shù) Rec、一般取 13800 或更高，即2000 Re ? ? ?cdc 13800 Re ? ? ??cdc可以根據(jù)實(shí)際雷諾數(shù)與臨界雷諾數(shù)的比較判別流動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)流動(dòng)雷諾數(shù) Re＜時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)為層流；當(dāng) Re＞ 時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)為紊流；當(dāng) ＜R