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雷诺数

雷诺数

雷诺数,英文Reynolds Number。雷诺数表示的是流体的惯性力与粘性力的比率,在流体力学里,雷诺数被用来帮助预测流体在不同流动环境下的流动形式。虽然George Gabriel Stokes由1851首次提出这一概念,但是因为是由Osborne Reynolds(1842-1912)在1883年将其普及应用,因此被命名为雷诺数

雷诺数的计算公式

雷诺数表示的是流体惯性力与粘性力的比值,是一个无量纲量。当雷诺数较小时,粘性力对流场的影响大于惯性力,流体流动稳定,流动形式为层流;反之,当雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于粘性力,流体流动较不稳定,这时就会形成不规则、紊乱的湍流流场。如左图所示为不同的雷诺数区域内,流体通过某圆柱体所形成的流动形式。

雷诺数的计算公式如下:

{R_e} = \frac{{\nu L\rho }}{\eta }

其中,

v指的是线性速度;

L指的是长度尺寸;

\rho 指代的是流体密度;

\eta 指代的是粘性系数。

通常来讲,当{R_e} \le 2300时,流体为层流;当2300 \le {R_e} \le 4000时,流体流动为从层流向湍流过渡的状态,当{R_e} \ge 4000时,流体为完全湍流状态。

雷诺数对于研究汽车管道噪声尤其是发动机进排气系统的气动噪声非常重要,只有清楚气流在管道内的具体流动形式,才能准确的预测其声音构成情况。

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