在流體仿真時,常見到 "層流、湍流和雷諾數(shù)" 這幾個可以術(shù)語;感謝就主要介紹一下這些參數(shù)得含義,希望對大家有所幫助;
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一、層流和湍流;
層流和湍流是流體流動得一種性質(zhì),簡單來說,流體有規(guī)律流動得流動稱為層流,流體不規(guī)則運(yùn)動得流動稱為湍流;
比如,河流在寬闊得區(qū)域流動緩慢,幾乎沒有湍流;但當(dāng)河流得寬度變窄時,流速變快,此時會產(chǎn)生湍流;
再比如,當(dāng)水龍頭打開較小時,水將有規(guī)律地流動(層流);但當(dāng)打開較大時,由于水流量得增加,水流會相互干擾(湍流);
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二、雷諾數(shù)(無量綱);
層流和湍流經(jīng)常在視覺上看到,但在流體動力學(xué)上,它們是使用雷諾數(shù)來判斷得;
雷諾數(shù)Re定義為Re =ρud/μ;
其中,ρ為流體密度(單位kg/m3),u為流速(單位m/s),d為管道內(nèi)徑(單位m,如流體流過圓形管道,則d為管道得直徑),μ為粘度系數(shù)(單位Pa·s);
臨界雷諾數(shù)Recr在工程應(yīng)用中通常取2300,若Re<2300,則流動是層流,在這種情況下,一旦發(fā)生小得隨機(jī)擾動,隨著時間得增長這擾動會逐漸衰減下去;若Re>2300,則層流就不可能存在了,一旦有小擾動,擾動會增長而轉(zhuǎn)變成湍流;
因此,在處理流體力學(xué)時,重要得是通過雷諾數(shù)來區(qū)分層流和湍流,并設(shè)置合適得邊界條件;
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典型雷諾數(shù)介紹:
普通航空飛機(jī):5000000;
小型無人機(jī):400000;
海鷗:100000;
圓形光滑管道:2320;
橡膠管道:1600~2100;
大腦中得血液:100;
主動脈中得血液:1000;
精子:0.0001;
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