雷诺数

表征流体流动情况的无量纲数
雷诺数(Reynolds number)是一个可用来表征流体流动情况的无量纲数,指的是流体内部惯性力与与粘性力的比值。雷诺数较小,说明流动过程中黏性力起的作用较大,呈层流流动状态。当雷诺数较大时,说明惯性力起的作用较大,呈湍流流动状态。[1]
1851年,爱尔兰科学家乔治·斯托克斯(George Gabriel Stokes)提出了雷诺数的概念。[1]1886年,奥斯本·雷诺兹(Osborne Reynolds FRS)[1]流体的在管道中流动的情况进行了研究,总结出判断由流层向湍流过渡的依据,引入一个无量纲的常数[4]1908年,阿诺德·索姆菲尔德(Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld)以奥斯本·雷诺兹的名字命名了这个概念。[1]
雷诺数会受到摩擦力的影响,比如水力光滑区的上界雷诺数较大。[5]当雷诺数低于2000-2100时,一般定为层流和滞流,2000-4000定为过渡区,4000以上定义为湍流。[6]雷诺数应用广泛,比如在生物传输系统中,根据雷诺数的变化分析湍流,了解血液流动状况,进而判断心血管系统的疾患。[4]还可以应用到对新水翼的设计开发。[3]

定义

雷诺数是一个可用来表征流体流动情况的无量纲数,是流体内部惯性力与与粘性力的比值,也称为黏性参数。利用雷诺数可以区分流体的流动是层流或踹流,也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。[1][7]