21.1
管道流描述了流体在封闭且完全充满的导管中的运动,通常为圆柱形管道,例如水管或液压软管,这些管道经过设计可承受较高的压力梯度而不发生形变。
矩形管道(例如空调和供暖管道)通常用于处理较低压力。
在管道流动中,流体运动由压力驱动,而明渠流动则完全依赖重力。
奥斯本·雷诺通过染料注入实验,开创了管道流体流动的分类方法。
通过将染料注入流经管道的水中,雷诺确定了三种不同的流动状态:层流、过渡流和湍流。
在低流速下,染料形成平滑的流线;随着流速增加,流线开始出现波动,最终随机扩散。
雷诺数是一个关键的无量纲参数,表示管道流动中惯性力与粘性力的比值。
雷诺数取决于流体速度、密度、黏度以及管道直径。对于光滑的圆形管道,雷诺数低于2100时流动通常为层流,高于4000时为湍流,介于两者之间则为过渡流。
管道流动是指流体在完全封闭的管道内流动,通常为圆柱形,例如水管或液压软管。这些管道设计用于承受驱动流体流动的高压梯度,与以重力为主要驱动力的明渠流动形成对比。矩形管道(如空调和暖气管道)通常在较低压力下运行,不太适合高压应用。
管道中流体流动的分类是由 Osborne Reynolds 通过其基础性…