用显微镜观察金属样品表面粗糙的不均匀特征
相对粗糙度
流体的摩擦能量损失和压降主要取决于管线内壁的粗糙度。管
子内壁一般是不光滑的，管壁粗糙度是管子材质、制造方法和与管
壁接触介质的函数。用显微镜观察，管壁的粗糙情况是不均匀的，
管壁表面高、低点之间的距离变化很大。管壁绝对粗糙度已定义为
：按比例均匀分布和筛选过的紧密压实的砂粒平均凸出的高度，这
种砂粒层可得到与管壁相似的压力梯度特性。
量纲分析表明，粗糙度的作用，不是由其绝对值，而是由其绝
对值与管子内径的比值所构成的。
管壁粗糙度值的选用往往是很难的，因为绝对粗糙度不是一种
可以由管子直接测取的参数。估算绝对粗糙度的方法是，由选取的
管子的压力梯度与用砂子打磨粗糙的管子相对比而得出。如果在已
知实测压力梯度的情况下，摩擦系数和雷诺数可以计算出来
摩擦系数计算公式
自然界中流体的流动实际上处于两种极端状况之间：层流（也
称流线流）和湍流。在这二者之间的范围内，是四个不同的区域：
层流、临界流、过渡流和湍流。这是一组摩擦系数相对雷诺数的双
对数图，由于这条曲线的复杂特征，因此这四个区域中用雷诺数和
相对粗糙度表示的摩擦系数公式各不相同。
