【水力糙度】

豐碩

【水力糙度】

 

hydraulicroughness

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

流體流動時所接觸到的固體表面，可能是光滑的或是凹凸不平的，這兩種不同的固體邊界表面對於流體流動的阻抗效應有很大的差異。

 

前者的阻抗是完全由流體粘滯性所起之邊界剪力所造成的，亦就是表面阻抗；

 

而後者則除表面阻抗力外，還有由於粗糙元素(roughnesselement)對流體流動所產生的阻抗，為其前方與後方壓力差所致，也就是形狀阻抗。

 

形狀阻抗的大小則依粗糙元素的高度、形狀、間隔以及排列型式等條件而異。

 

因此，粗糙邊界上的表面阻抗與形狀阻抗兩者之間的相對關係就隨著流況與粗糙元素之條件而變，例如在已知的流況下，粗糙元素之高度矮小、形狀圓順、間隔甚大者，則其形狀阻抗可能很小；

 

反之，則形狀阻抗可能很大。

 

同樣地，如果粗糙元素的條件為已知，且雷諾茲數很大者，表面阻抗相對於形狀阻抗可能很小，而雷諾茲數小者，表面阻抗可能相對地很大。

 

其原因在於雷諾茲數較小者，邊界上的粘滯底層(viscoussublayer)厚度可能大過粗糙體之高度甚多，而將其完全埋沒在粘滯底層之下，使其不能產生形狀阻抗效應。

 

相反地，如果粗糙元素之高度大於粘滯次層甚多，且有適當的密度，則表面阻抗效應可能甚為微小；

 

邊界阻抗可說是幾乎完全由粗糙元素所造成，這種情況稱之為水力完全粗糙情況。

 

換句話說，固體邊界雖然有粗糙元素存在，但它對流體流動的阻抗效應佔整體阻抗的比例可以從0到100%，也就是說隨著流況與粗糙元素條件的不同，其所表現出不同的糙度，這就是水力糙度。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary