雷诺数

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雷诺数Re是一个反映粘性力相似的相似准则，它是流体惯性力与粘性力之比的无量纲数。

由(1．2－1)式可知，当雷诺数很小时，相对于惯性力而言，流体的粘性力的作用是主要的，整个流动中粘性力起主导作用。反之，当雷诺数很大时，说明惯性力是主要的，粘性力只在边界层或速度梯度较大的流动区域才有作用。

对于圆管流动时，其特征长度L为圆管的内径d，此时

(1)水力直径

对于非圆形管道的雷诺数表达式中的特征长度则用水力直径d_H来表示，即

式中 A——过流断面面积；

x——过流断面上流体与固体相润湿的周界长，称为湿周。

水力直径d_H是一个反映过流断面上水力特性的综合参数。在液压元件设计中常用到，如设计液压阀的过流断面时，应使d_H愈大愈好，这样的断面其过流能力大而阻力小。而在设计阻尼元件时应使d_H小些。常用管道的水力直径见表1．2－1。

表1．2－1 几种管道的水力直径与下临界雷诺数

(2)临界雷诺数

当流体的惯性力与粘性力之比不同时，流动状态会互相转变，判别流动状态转变时的雷诺数，称之为临界雷诺数。当流动由层流转变为湍流时的雷诺数，称为上临界雷诺数，而由湍流转变为层流时数值，称为下临界雷诺数Re_c。

在工程设计中，只用下临界雷诺数Re_c来判别流动状态。

当Re＜Re_c时，流动是层流；

Re＞Re_c时，流动是湍流。

几种常用的管道的下临界雷诺数Re_c值见表1．2－1。

在自然界中，多数流动为湍流，而在液压工程中，由于管径或缝隙尺寸较小，流速较低，而油液的粘度又较大时，则常出现层流。