阻力的產(chǎn)生
風流的流動狀態(tài)
流體在運動中有兩種不同的狀態(tài),即層流流動和紊流流動。
(一)層流和紊流
層流:指流體各層的質(zhì)點相互不混合,呈流束狀,為有秩序地流動,各流束的質(zhì)點沒有能量交換。質(zhì)點的流動軌跡為直線或有規(guī)則的平滑曲線,并與管道軸線方向基本平行。
紊流:紊流和層流相反,流體質(zhì)點在流動過程中有強烈混合和相互碰撞,質(zhì)點之間有能量交換,質(zhì)點的流動軌跡極不規(guī)則,除了有總流方向的流動外,還有垂直或斜交總流方向的流動,流體內(nèi)部存在著時而產(chǎn)生、時而消失的渦流。
(二)流動狀態(tài)的判別
1883年英國物理學家雷諾通過實驗證明:流體的流動狀態(tài)取決于管道的平均流速、管道的直徑和流體的運動粘性系數(shù)。這三個因素的綜合影響可用一個無因次參數(shù)來表示,這個無因次參數(shù)叫雷諾數(shù)。對于圓形管道,雷諾數(shù)為:
(3-1)
式中 v—— 管道中流體的平均流速,m/s;
d —— 圓形管道的直徑, m;
—— 流體的運動粘性數(shù),礦井通風中一般用平均值 =1.501-5m2/s;
當流速很小、管徑很細、流體的運動粘度較大時,流體呈層流運動,反之,為紊流流動。