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流体的流动型态有哪些表现形式
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(一)流体的冶金网流动型态
流体在管内流动时，因条件的不同可呈现出两种性质截然不同的流动型态。
1883年英国物理学家雷诺(0.Reynolds)首先对流体的流动型态进行了实验观察，如图l-2 -2(a)所示。水在圆形玻璃管内流动，水的流量通过阀门调节。实验时，有色液体经喇叭口中心处的针状细管流入管内，随水流一起向前流动，从有色液体的流动情况并可观察到管内水流中质点的运动情况。
(二)牛顿流体与非牛顿流体
当流体运动时，切应力与法向速度梯度的关系完全符合牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流体。所有气体和大多数液体，如水、燃料油等均质流体均属于这一类。但冶金过程中还有多种流体，如矿浆、乳状液、悬浮液等，并不服从牛顿粘性定律，这类流体称为非牛顿型流体。对于非牛顿型流体常取切应力与法向速度梯度之比为表观粘度。有关牛顿型流体与非牛顿型流体的特征比较，汇于表1-2-3。我们主要讨论牛顿型流体，对于非牛顿型流体流动的研究，属流变学的范畴，在此不进行讨论。
表1-2-3牛顿型流体与非牛顿型流体的特性
非牛顿型流体

图1-2-2雷诺实验及流体的流动型态当水在管内的流速较小时，管中心的有龟液体在管内沿轴线方向呈一直线平稳地流过整根玻璃管[图（b)]，水流质点有规则、有秩序地向前流动，互相平行，互不干扰。这说明水的质点在管内都是沿着与管轴平行的方向作直线运动。这种流态称为层流或滞流。在圆管内作层流流动的流体就如同一层一层的同心圆筒在平行地流动。
当水流速度逐渐增大时，层流状态开始破坏，原来呈直线流动的有色细流开始摆动，弯曲成波浪细流，并发生不规则地波动[图(c)]。流速进一步增大到某一数值时，有色线的波动加剧，然后被冲断而向四周散开，引起水流质点之间互相交叉，剧烈碰撞，产生漩涡，最后使整个玻璃管中的水呈现均匀的颜色[图(d)]，这种流态称为紊流或瑞流。
雷诺通过大量重复实验发现，无论是何种流体流经何种管道都存在上述两种流动型态，且影响流体流动型态的因素除平均流速u外，还有管径d、流体的密度p和粘度"。流体的流动型态可由上述四个因素所组成的复合数群来判断。
Re称为雷诺准数，简称雷诺数。当雷诺数较小时，流动为层流；当雷诺数较大时，流动为紊流。实验证明，两种流动型态的转变存在相应的临界Re，若将紊流转变成层流的雷诺数Re。称为下临界值;将层流转变成紊流的雷诺数Re'。称为上临界值，则Re'。总是大于Re。。由此，流体的流动型态就可通过流体的雷诺数与临界雷诺数的比较来判断，即当Re<Re。时，流动为层流；

对于光滑圆管，各研究者测得的Re。值比较接近。的测定值则依实验条件的不同而分歧较大。由于过渡状态很不稳定，易受外界条件干扰而触发变成紊流，故实际当中一般作紊流处理。因此，工程计算中常把Re=2300(或2000)作为临界雷诺数，把流体的流动划分为层流和紊流两种流动型态。
雷诺数是一个无量纲数群，即计算时，不论采用何种单位制，所得Re数的数值是相同的。
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