用顯微鏡觀察金屬樣品表面粗糙的不均勻特征
相對粗糙度
流體的摩擦能量損失和壓降主要取決于管線內壁的粗糙度。管
子內壁一般是不光滑的，管壁粗糙度是管子材質、制造方法和與管
壁接觸介質的函數。用顯微鏡觀察，管壁的粗糙情況是不均勻的，
管壁表面高、低點之間的距離變化很大。管壁絕對粗糙度已定義為
：按比例均勻分布和篩選過的緊密壓實的砂粒平均凸出的高度，這
種砂粒層可得到與管壁相似的壓力梯度特性。
量綱分析表明，粗糙度的作用，不是由其絕對值，而是由其絕
對值與管子內徑的比值所構成的。
管壁粗糙度值的選用往往是很難的，因為絕對粗糙度不是一種
可以由管子直接測取的參數。估算絕對粗糙度的方法是，由選取的
管子的壓力梯度與用砂子打磨粗糙的管子相對比而得出。如果在已
知實測壓力梯度的情況下，摩擦系數和雷諾數可以計算出來
摩擦系數計算公式
自然界中流體的流動實際上處于兩種極端狀況之間：層流（也
稱流線流）和湍流。在這二者之間的范圍內，是四個不同的區域：
層流、臨界流、過渡流和湍流。這是一組摩擦系數相對雷諾數的雙
對數圖，由于這條曲線的復雜特征，因此這四個區域中用雷諾數和
相對粗糙度表示的摩擦系數公式各不相同。
