层流 - 问题求解

假设空气在标准大气压下以 300 开尔文的温度流经管道，质量流量为 0.0163 千克每秒。若假设流动为层流，确定管道允许的最小直径。

当雷诺数不超过2100时，可实现层流。该计算首先将流速用流量和横截面积表示。

对于圆形管道，流速取决于流量和管道的直径。将该流速表达式代入雷诺数公式（其中包含密度、流速、直径和黏度），即可求解流量。

根据指定的流速，利用已知的压力、气体常数和温度值计算流体密度，结果约为 1.177 千克每立方米。

根据已知的质量流量和密度，体积流量约为 0.0138 立方米每秒。

使用标准黏度值，为确保层流，所需管道直径约为 0.46 米，此时雷诺数保持在 2100。