層流與紊流
由于實際流體都具有粘性，當(dāng)實際流體在管道內(nèi)流動時，一般有兩種流動狀態(tài)，一為層流流動，一為紊流流動。這是兩
種性質(zhì)截然不同的流動狀態(tài)。
層流流動時，管內(nèi)流體分層流動，各流層之間互補混雜而平行于管道軸線流動，流層之間沒有流體質(zhì)點的相互交換。流
體通過一段管道的壓力降與流量成正比。
紊流流動時，管內(nèi)流體不再分層流動，流體質(zhì)點除沿管道軸線方向運動外，還有距離的徑向流動，流體通過一段管道的
壓力降與流量的平方成正比。
判斷管內(nèi)流動是層流流動還是紊流流動的依據(jù)是一個無量綱數(shù)-雷諾數(shù)Re。它實際上是流體流動時慣性力和粘性力的比
值。其數(shù)學(xué)定義式為：
Re=ulρ/η=ul/v
式中：
u--流體的平均流速，m/s;
l--流束的特征尺寸，m；
v、η--工作狀態(tài)下流體的運動粘度（m
2/s）和動力粘度（Pa.s）
ρ--流體密度，kg/m
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從上式可知，雷諾數(shù)的大小取決于流速、特征尺寸和流體粘度三個參數(shù)。對于圓形管道，特征尺寸一般去管道直徑D，
搜易雷諾數(shù)的計算公式為：
Re=uD/v
工程計算中，一般管道直接單位以毫米表示，而且往往已知體積流量qv(單位用m3/h表示)或質(zhì)量流量qm（單位用kg/h表示）而非流速u，在這種情況下，雷諾數(shù)可用下面的實用公式來計算：
Re=0.354*qm/Dη
Re=0.354*qv/Dv
式中，v、η的單位分別為m2/s和Pa.s
當(dāng)流通管道為非圓形管道時，可取當(dāng)量直徑Dd為特征尺寸計算雷諾數(shù)。
對于任意截面形狀的管道，可取水力半徑的4倍作為當(dāng)量直徑。而水力半徑等于管道截面積與管道周長之比。例如，長和寬分別為A和B的矩形管道，其當(dāng)量直徑Dd為
Dd=4*A*B/2(A+B)=2AB/(A+B)
雷諾數(shù)下，說明管內(nèi)流動占主要地位的是粘性力，各流體質(zhì)點平行于管道內(nèi)壁有規(guī)則的分層流動，流動呈層流流動狀態(tài)。雷諾數(shù)大，說明管內(nèi)流動占主要地位的是慣性力，流體呈紊流流動狀態(tài)。
一般認為，管道雷諾數(shù)ReD≤2320為層流狀態(tài)，而當(dāng)雷諾數(shù)大于此值時，流動將開始轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鳡顟B(tài)。
在工程應(yīng)用中，對雷諾數(shù)相等的流動可認為流動是相似的。所以流量儀表在某種標定介質(zhì)（通常氣體流量計用空氣，液體流量計用水）中標定得到的流量系數(shù)，可以根據(jù)在相同雷諾數(shù)下流量系數(shù)相等的原則換算出另一種介質(zhì)（被測介質(zhì)）的流量（或流速）。這是許多流量計實流標定的理論基礎(chǔ)。
層流與紊流