流体力学
雷诺数计算器
计算 Re,再查看哪些参数会改变它。明确长度定义,对照基准,规划模型实验。
10⁻¹ m · ≈ 10 cm(翼型弦长) · Re = ρUL/μ = UL/ν · 无量纲 · 牛顿流体参考
理解数值
公式相同,长度定义不同
Re 比较惯性与黏性作用。先确定实验温度、压力下的流体物性,再选择与几何形状相符的速度和长度。计算器会将使用的输入转换成 SI 单位后计算。
管内流动
使用管道内径和截面平均流速,不要使用管道总长度。这里的近似范围来自 OpenStax。其他约定常用 2300 和 4000;这些数值都不是与入口条件、粗糙度和扰动无关的精确边界。
外流
使用翼型弦长、圆柱或球体直径,或者距平板前缘的距离。记录这个定义,才能有效对照。边界层转捩和尾流行为需要更多信息,因此本计算器不提供统一的外流阈值。
确认物性的来源
空气预设采用 NASA Glenn 在 15 °C、101.3 kPa 下的取整参考值。水预设采用 OpenStax 的 20 °C 黏度,密度粗略取 1000 kg/m³。两者都是教学参考值,没有物性拟合。实测实验应输入同一条件下有来源的密度和黏度。本计算器不模拟非牛顿流体或流动过程中变化的物性。
到风洞中继续探索
保存基准,只改变速度或长度,查看 Re 比值。在风洞中固定控件,比较不同形状的尾流。风洞的速度、尺寸和平滑度控件不对应这里计算的 Re。可视化求解器展示定性流动图案,不能提供校准后的工程阻力或升力系数。
雷诺数常见问题
雷诺数的公式是什么?
Re = ρUL/μ;已知运动黏度时使用 Re = UL/ν。其中 ν = μ/ρ。使用一致单位,结果为无量纲数。
应该使用哪种特征长度?
圆管使用内径和平均流速;翼型使用弦长;圆柱或球体使用直径;平板局部雷诺数使用距前缘的距离。
雷诺数能给出阻力系数吗?
Re 不能单独决定阻力,几何形状、角度、表面粗糙度和流动条件也会影响阻力。链接的风洞是定性演示,没有校准后的雷诺数或工程阻力系数。