測量管內流體流量時往往必須了解其流動狀態、流速分布等。雷諾數就是表征流體流動特性的一個重要參數。

流體流動時的慣性力 F g 和粘性力 ( 內摩擦力 )F m 之比稱為雷諾數。用符號 Re 表示。 Re 是一個無因次量。

式中的動力粘度 η 用運動粘度 υ 來代替，因 η＝ρυ，則

式中：

l υ ——流體的平均速度；

l l ——流束的定型尺寸；

l ρ、η 一一在工作狀態；流體的運動粘度和動力粘度

l ρ ——被測流體密度；

由上式可知，雷諾數 Re 的大小取決于三個參數，即流體的速度、流束的定型尺寸以及工作狀態下的粘度。

用圓管傳輸流體，計算雷諾數時，定型尺寸一般取管道直徑 (D) ，則

用方形管傳輸流體，管道定型尺寸取當量直徑 (D d ) 。當量直徑等于水力半徑的四倍。對于任意截面形狀的管道，其水力半徑等于管道戳面積與周長之比．所以長和寬分別為 A 和 B

的矩形管道，其當量直徑 對于任意截面形狀管道

的當量直徑，都可按截面積的四倍和截面周長之比計算，因此，雷諾數的計算公式為

雷諾數小，意味著流體流動時各質點間的粘性力占主要地位，流體各質點平行于管路內壁有規則地流動，呈層流流動狀態。雷諾數大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流流動狀態，一般管道雷諾數 Re ＜ 2000 為層流狀態， Re ＞ 4000 為紊流狀態， Re ＝ 2000 ～ 4000 為過渡狀態。在不同的流動狀態下，流體的運動規律．流速的分布等都是不同的，因而管道內流體的平均流速 υ 與流速 υ max 的比值也是不同的。因此雷諾數的大小決定了粘性流體的流動特性。下圖表示光滑管道的雷諾數 ReD 與速度比 V/Vmax 的關系。

光滑管的管道雷諾數 Re p 與速度比 V/Vmax 的關系

試驗表明，外部條件幾何相似時 ( 幾何相似的管子，流體流過幾何相似的物體等 ) ，若它們的雷諾數相等，則流體流動狀態也是幾何相似的 ( 流體動力學相似 ) 。這一相似規律正是流量測量節流裝置標準化的基礎�？梢�，雷諾數確切地反映了流體的流動特性是流量測量中常用的參數．

雷諾數的流量表達式為：

M ——被測介質的質量流量 kg ／ h ：

Q ——被測介質的容積流量 m ／ h ；

D ——管道內徑 mm ；

v ——工作狀態下被測介質的動力粘度 Pa · S

p ——工作狀態下被測介質的運動粘度 m 2 /s

式中的常數值，依式中各參數的單位不同而異。當采用非式中指定的單位時，常數值應作相應的修正。

原創作者：武漢天罡科技發展有限責任公司