雷诺数计算器
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结果
Re74716
流态湍流
速度1.5 m/s
运动黏度1.004 × 10⁻⁶ m²/s
计算管内流动的雷诺数，并判断它是层流、过渡流还是湍流。输入平均流速或流量、管径和流体：10、20 或 60 °C 的水、20 °C 的空气，或用运动黏度、或密度和动力黏度来描述的其他流体。步骤中显示每一次换算，对层流还会给出摩擦因数 64/Re。
分步解答
流体性质
ρ = 998.2 kg/m³, μ = 0.001002 Pa·s
ν = μ/ρ = 0.001002/998.2 = 1.004 × 10⁻⁶ m²/s
雷诺数
Re = ρVD/μ = VD/ν = 1.5·0.05/(1.004 × 10⁻⁶) = 74716
管内的流态
Re < 2300: 层流
2300 ≤ Re ≤ 4000: 过渡流
Re > 4000: 湍流
Re = 74716 → 湍流
关键公式
- 雷诺数
- Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
- 流态
- Re ≈ 2000 以下为层流，Re ≈ 4000 以上为湍流
- 平均流速
- V = Q/A, A = π·D²/4
如何计算雷诺数
- 求平均流速。如果已知流量 Q，就除以管的截面积：V = Q/A = 4Q/(πD²)。
- 查出流体在其温度下的性质：密度 ρ 和动力黏度 μ，或运动黏度 ν = μ/ρ。
- 全部换算成 SI 单位：V 用 m/s，D 用 m，ν 用 m²/s。
- 计算 Re = ρVD/μ = VD/ν。雷诺数没有单位。
- 与管流的界限比较：低于约 2300 为层流，高于约 4000 为湍流，两者之间为过渡流。
问与答
雷诺数在物理上意味着什么？
它是流动中惯性力与黏性力之比。雷诺数低时，黏性使扰动衰减，流动保持平滑分层（层流）；雷诺数高时，扰动发展成湍流涡旋。
为什么有些书用 2000 而不是 2300？
转变并不是突然发生的。它取决于管道入口、粗糙度和振动，所以教科书给出的下限在约 2000 到 2300 之间。在非常光滑、精心设计的实验中，流动在远高于此的雷诺数下仍保持层流。
对于非圆形的管道，应该用哪个直径？
使用水力直径 D_h = 4A/P，其中 A 是过流面积，P 是湿周。对于边长为 a 的方形管道，D_h = a。
温度影响有多大？
对液体影响很大。水的黏度从 10 °C 时的 1.31 mPa·s 降到 60 °C 时的 0.47 mPa·s，所以同样的流量在热水中的雷诺数几乎是原来的三倍。
动力黏度和运动黏度有什么区别？
动力黏度 μ（单位 Pa·s）衡量流体的内摩擦；运动黏度 ν = μ/ρ（单位 m²/s）是再除以密度。由于 Re = ρVD/μ = VD/ν，你需要 μ 和 ρ，或者只需 ν。
自己练一练
练习管道摩擦与水头损失
计算器只给出答案。考试中你需要的是方法：用新题、提示和详细解答来练习它。