补全穆迪摩擦因子图在湍流过渡区中的缺失

穆迪图（Moody diagram）是摩擦因子随流量变化的曲线图，是估算管流中扬程损失的著名工程工具。它在大部分参数空间内具有摩擦因子与流量之间明确的关系，但在层流与湍流之间的过渡区存在空白。该区域常留作阴影，因为在此参数范围内摩擦被视为不确定，穆迪指出这至少部分归因于建立流动所采用的不同初始条件。本文研究此问题并寻求过渡区中摩擦的系统依赖关系。我们采用的新方法是自上而下地通过从湍流状态降低流速来逼近过渡区。我们发现，在由重力驱动的两种不同管流装置中，均找到了一条对应于过渡流结构最大密度的单一曲线。我们使用另一种驱动流体通过管道的方法（质量置换装置）检验了该结果的普适性。我们对注射器驱动流动的研究产生了另一条不同的曲线，表明驱动流动的方法对过渡区中的最终状态及其路径均有显著影响。