流量計雷諾數Re的(de)定義解釋

測量管内流體流量時(shí)往往必須了(le)解其流動狀态、流速分(fēn)布等。雷諾數就是表征流體流動特性的(de)一個(gè)重要參數。

流體流動時(shí)的(de)慣性力F_g和(hé)粘性力(内摩擦力)F_m之比稱爲雷諾數。用(yòng)符号Re表示。Re是一個(gè)無因次量。

式中的(de)動力粘度η用(yòng)運動粘度υ來(lái)代替，因η＝ρυ，則

式中：

l         υ——流體的(de)平均速度；

l         l——流束的(de)定型尺寸；

l         ρ、η一一在工作狀态；流體的(de)運動粘度和(hé)動力粘度

l         ρ——被測流體密度；

由上式可(kě)知，雷諾數Re的(de)大(dà)小取決于三個(gè)參數，即流體的(de)速度、流束的(de)定型尺寸以及工作狀态下(xià)的(de)粘度。

    用(yòng)圓管傳輸流體，計算(suàn)雷諾數時(shí)，定型尺寸一般取管道直徑(D)，則

用(yòng)方形管傳輸流體，管道定型尺寸取當量直徑(D_d)。當量直徑等于水(shuǐ)力半徑的(de)四倍。對(duì)于任意截面形狀的(de)管道，其水(shuǐ)力半徑等于管道戳面積與周長(cháng)之比．所以長(cháng)和(hé)寬分(fēn)别爲A和(hé)B

的(de)矩形管道，其當量直徑                                     對(duì)于任意截面形狀管道

的(de)當量直徑，都可(kě)按截面積的(de)四倍和(hé)截面周長(cháng)之比計算(suàn)，因此，雷諾數的(de)計算(suàn)公式爲

    雷諾數小，意味著(zhe)流體流動時(shí)各質點間的(de)粘性力占主要地位，流體各質點平行于管路内壁有規則地流動，呈層流流動狀态。雷諾數大(dà)，意味著(zhe)慣性力占主要地位，流體呈紊流流動狀态，一般管道雷諾數Re＜2000爲層流狀态，Re＞4000爲紊流狀态，Re＝2000～4000爲過渡狀态。在不同的(de)流動狀态下(xià)，流體的(de)運動規律．流速的(de)分(fēn)布等都是不同的(de)，因而管道内流體的(de)平均流速υ與最大(dà)流速υmax的(de)比值也(yě)是不同的(de)。因此雷諾數的(de)大(dà)小決定了(le)粘性流體的(de)流動特性。下(xià)圖表示光(guāng)滑管道的(de)雷諾數ReD與速度比V/Vmax的(de)關系。

光(guāng)滑管的(de)管道雷諾數Re_p與速度比V/Vmax的(de)關系

    試驗表明(míng)，外部條件幾何相似時(shí)(幾何相似的(de)管子，流體流過幾何相似的(de)物(wù)體等)，若它們的(de)雷諾數相等，則流體流動狀态也(yě)是幾何相似的(de)(流體動力學相似)。這(zhè)一相似規律正是流量測量節流裝置标準化(huà)的(de)基礎。可(kě)見，雷諾數确切地反映了(le)流體的(de)流動特性是流量測量中常用(yòng)的(de)參數．

雷諾數的(de)流量表達式爲：

M——被測介質的(de)質量流量kg／h：

Q——被測介質的(de)容積流量m／h；

D——管道内徑mm；

v——工作狀态下(xià)被測介質的(de)動力粘度Pa·S

p——工作狀态下(xià)被測介質的(de)運動粘度m²/s

式中的(de)常數值，依式中各參數的(de)單位不同而異。當采用(yòng)非式中指定的(de)單位時(shí)，常數值應作相應的(de)修正。

在使用(yòng)雷諾數時(shí)，應注意其對(duì)應的(de)定型尺寸。一般在給出的(de)雷諾數Re的(de)右下(xià)角注以角碼，表明(míng)對(duì)應的(de)定型尺寸。在節流裝置的(de)标準中，對(duì)管道直徑D而言的(de)雷諾數記作ReD，而對(duì)節流元件孔徑d而言的(de)雷諾數記作Red，兩者的(de)關系式爲ReD＝βRed，式中的(de)β爲分(fēn)流元件的(de)直徑比，即β＝d/D，使用(yòng)時(shí)應注意。