如何认识雷诺数Re?

Re是不是应该是一个场的函数,对任意流场都有一个雷诺数场来描述,而不是单独的一个数字?

无量纲数最早都是从实验流体力学来的,针对的通常是一整个系统去描述,所以往往就是对于比如一整个流道的雷诺数。对于CFD,确实也可以针对每个网格去算出来局部雷诺数,比如在气固两相流里,曳力系数就是和局部颗粒雷诺数有关。

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Re的提出比较早了,当时的实验以及对流动状态的认识也是比较简单的,如果说那时找一个无量纲参数来区别层流湍流状态就足够的话,那我想以现在的认识还是用一个描述系统的参数来认识流态很难理解。我的CFD水平很差,想知道,如果对每个网格求出网格Re,整个流场的Re场不就有了,那就不能用一个数来代替流场状态(除非同一个Re在流场的比例足够大)。总而言之,用雷诺数描述流场除了尺度稳定的流动中,对于多尺度的流动问题,我觉得应该有一个无量纲场函数来代替目前的Re。

其实都不用多尺度这种复杂现象,就是多相流里面,Re数的定义就不一定能完全统一,我就记得曾经有个论坛里提到气固多相流里面的Re数是否需要考虑体积分数,说明无量纲数并非金标准。Re对于一些经典流动过程,是经过大量实验验证过,所以可以用来判断湍流情况,但是如果情况比较复杂的时候,这套标准就不一定好使了。

可以看看这个视频