雷诺数 (Reynolds Number)

Definition

Re = ρ·v·D / μ = v·D / ν

表征流体惯性力与黏性力之比的无量纲数。判断流态的关键指标。

流态分类:

  • Re < 2300:层流 Laminar
  • 2300 < Re < 4000:过渡流 Transitional
  • Re > 4000:湍流 Turbulent

Application

研发应用:

  1. 判断流态:暖通管路大多数 Re > 10⁴,为充分湍流
  2. 计算对流换热系数 h_c:Re 越高,h_c 越高(湍流时经验关联式)
  3. 计算沿程阻力系数 λ:层流 λ=64/Re;湍流使用 Colebrook-White 或 Haaland 公式
  4. 管径设计参考:根据所需 Re 范围选择管径

沿程阻力(Darcy Friction Factor)

层流:

λ = 64 / Re

湍流(Haaland 显式近似):

λ = [-1.8·log₁₀((ε/D/3.7)^1.11 + 6.9/Re)]^(-2)

Referenced In

k03 k08 k05

Notes

Re 是流体力学最基础的无量纲数,所有经验关联式(Nu、f、Sh)的自变量都以 Re 为核心。