流速

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

流速是流体的流动速度。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。

这种变化可以用雷诺数来量化。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、不规则的湍流流场。

流速测定

根据不同情况和要求,采用不同的方法和仪器进行量测,常用的方法和仪器如下。 ①皮托管:1732年由法国工程师H.皮托首创,至今仍是实验室内测量时均点流速的常用仪器。其前端总压孔(M)与侧面静压孔 (N)通过圆头双层套管分别与压差计两端连接(见图),测量总压(p0=P∞+ρu2/2)与静压(p∞)即来流压强)之差。按伯努利方程,求流速 式中ρ为液体密度;c为改正系数,须通过率定求得。 ②旋桨(杯)式流速仪:有多种形式,可用于现场及实验室,都有一组可旋转的叶片,受水流冲击后的叶片转数与流速有一固定关系,可通过率定求得。采用适当装置将转数化为电讯号予以记录显示。③激光测速仪:最大优点是对所测流场无干扰。 ④热丝(膜)流速仪:可测瞬时流速、脉动流速及紊流流速的随机变化过程。 ⑤摄影法:根据曝光时间及亮点迹线长度推算流速。