计算雷诺数所用的特征长度的问题

adancer · 发表于 2011-6-5 18:42

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本帖最后由 adancer 于 2011-6-5 20:49 编辑

一个计算三维圆柱绕流的问题，流向与圆柱轴向垂直，计算域为400*600*200，圆柱直径 D=20，计算雷诺数时的特征长度，我取得的是计算域入口的特征长度，而一篇文献中的特征长度取的是圆柱直径，迷茫中... 请教大家：计算雷诺数时的特征长度到底应该怎么取，是取计算域的呢，还是取绕流物体的？

Seventy721 · 发表于 2011-6-6 23:51

视情况而定。如果研究的是管道流体，比如管道中的一个阀门，那么特征长度应该取管道直径（流场宽度）。如果是无限流场里的圆柱，则取圆柱直径。管道流体的雷诺数表示流体是否接近湍流。圆柱体绕流中用的雷诺数是一种类似的表示，是习惯用法。

adancer · 发表于 2011-7-1 12:20

回复 2 # Seventy721 的帖子

本来觉得圆柱绕流，取圆柱直径没问题。后来突然有个疑问，如果是二维的话，没问题。我做的的是三维的，那特征长度还是直径吗？用那个计算公式：4*截面积/湿周长可以吗？

tmjking · 发表于 2011-7-7 08:38

回复 3 # adancer 的帖子

截面积/湿周长是水力半径，表征流体流动断面上流动阻力的量。
对于圆来说，你这个4*截面积/湿周长就是直径，因为是全湿。
其实水力半径通常用在内流中，外流是没有这个概念的。
如果是不规则的管道，可以用4*水力半径来做特征长度的。

adancer · 发表于 2011-7-8 10:37

回复 4 # tmjking 的帖子

水力直径是计算圆管内流雷诺数时引入的，为的是给圆柱取个合适的特征长度，我理解的是4*截面积/湿周长(简称 4S/Q)算出来正好凑成所谓的直径D，所以其他的非圆管内流的水利直径统一就用4S/Q来算了。

水力半径意义上绝对没有和水力直径字面上的那个意思，是为了计算明槽流动而引入的。反正不会同时求水力直径和水力半径，对于管内流只求水力直径，明槽流只求水利半径S/Q.

这些玩意都是为了内流而设定的，转换到外流的问题上，没有看到哪里有过明确的定义

tmjking · 发表于 2011-7-8 14:08

外流的特征长度当然就是圆柱的直径。

adancer · 发表于 2011-7-10 14:24

回复 6 # tmjking 的帖子

多谢！现在清楚多了

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