微管道内湍流转捩的实验研究

研究旨在确定微管道内流动从层流到湍流转捩的临界雷诺数。利用微观粒子图像测速技术（Micro-PIV）研究了去离子水在内径为230gm的圆形截面玻璃微管道内的流场结构，得到了从层流到充分发展湍流各流动状态下的轴向平均速度分布和湍流度分布，实验雷诺数为1020～3145，同时研究了微管道内的流动阻力特性。平均速度场和脉动速度场的实验结果表明微管道内从层流到湍流的转捩发生在Re=1800～1900左右，与流动阻力的测量结果一致，与宏观流动比较，并未发现微管道内的流动转捩有明显提前。实验结果还显示，当Re〉2700时，微管道内的平均流速分布和相对湍流度分布呈现典型的充分发展湍流状态特征。