几个准则(数)概念.doc

第 1 页 共 3 页关于几个常用“标准数”的概念为方便工程计算和学习，现将关于几个常用“标准数”的概念摘编如下，供参考1）雷诺数 （Reynolds number ）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，为纪念 O.雷诺而命名，记作 Re 流体力学中，雷诺数是流体惯性力与黏性力比值的量度，它是一个无量纲量雷诺数较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的紊流流场Re=ρvd/μ其中 v、ρ 、μ 分别为流体的流速、密度与 动力粘度，d 为一特征长度例如流体流过圆形管道，则 d 为管道直径利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力2）努塞尔特数 是流体力学中的无量纲数，以德国物理学家威廉·努塞尔特（Wilhelm Nusselt）的名字命名，指长度与热 边界层厚度之比，计算式为：第 2 页 共 3 页其中： 为 热对流系数， 为 特征长度，为流体的 热导率3）普朗特数 （Prandtl number）由流体物性参数组成的一个无因次数（即无量纲参数）群，表明温度边界层和流动边界层的关系，反映流体物理性质对对流传热过程的影响，它的表达式为：Pr=ν/α=cpμ/k 式中， μ为动力粘度，单位为牛·秒/米 2 或公斤/（秒· 米）；cp 为等压比热容，位为焦/（公斤·开）；k 为热导率，单位为瓦/（米· 开）；α 为导温系数（见热传导），v 为运动粘度。

其中 v 和 α 分别表示分子传递过程中动量传递和热量传递的特性当几何尺寸和流速一定时，流体粘度大，流动边界层厚度也大；流体导温系数大，温度传递速度快，温度边界层厚度发展得快,使温度边界层厚度增加因此,普朗特数的大小可直接用来衡量两种边界层厚度的比值不同流体的普朗特数相差很大：空气的普朗特数约为 0.7；水的普朗特数在 20℃时约为 7，在 100℃时约为 1.75；油的普朗特数的数量级为 10;液态金属的普朗特数很小，如汞在 20℃时为 0.02664）施密特数（Schmidt number, Sc ）是一个无量纲的标量，定义为动黏滞系数和扩散系数的比值，用来描述同时有动量扩散及质量扩散的流体施密特数的命名是为了纪念德国工程师 Ernst Heinrich Wilhelm Schmidt (1892-1975)第 3 页 共 3 页施密特数可定义为:式中：ν 为动黏滞系数； D 为扩散系数；μ 为黏滞系数；ρ 为密度 施密特数和速度边界层和质传边界层的相对厚度有关5）欧拉数（在”传热学 ”上）： Eu=ΔP/ρu2 ，其中：Eu 定义为欧拉数，ρ 为密度， u 为速度；它反映了流场压力降 ΔP 与其动压头 ρu2 之间的相对关系，体现了在流动过程中动量损失率的相对大小。

————摘编自“流体力学”和“传热学”。