几个准则(数)概念

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1、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（Reynoldsnumber）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=

2、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（WilhelmNusselt）的名字命名，指长度与热边界层厚度之比，计算式为：第3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

3、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。

4、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0.0266。4）施密特数（Schmidtnumber,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ErnstHeinrichWilhelmSchmidt(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

5、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”第3页共3页