Wie lautet die Reynolds -Nummer?
Die Reynolds -Nummer (RE) ist eine dimensionslose Zahl im Zusammenhang mit der Flüssigkeitsmechanik.Es gehört zu den wichtigsten Attributen, die zur Zusammenfassung der auf eine Flüssigkeit wirkenden Kräfte verwendet werden. Aufgrund seines Werts wird die Turbulenzen oder das Fehlen einer Turbulenz einer Flüssigkeit bestimmt.Die Bezeichnung ist nach Osborne Reynolds benannt, der im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert viele wegweisende Studien zur Flüssigkeitsmechanik durchgeführt hat.Die Variationen der Menge werden auf der x-Achse des Moody-Diagramms, eines der nützlichsten Diagramme in der Fluidmechanik, festgelegt.zu viskosen Kräften, die gegen Turbulenzen in einer Flüssigkeit wirken.Anders ausgedrückt, die Zahl beschreibt, wie wahrscheinlich der Fluss laminar oder turbulent für einen bestimmten Satz physikalischer Bedingungen ist.Laminar oder glatt fließen weist darauf hin, dass sich alles in der Flüssigkeitsfluss in die gleiche Richtung bewegt und diese inneren Strömungen sich nicht gegenseitig beeinflussen.Der turbulente Fluss hingegen zeigt an, dass im Hauptfluss Störungen oder Wirbel erzeugt werden.
Das häufigste Beispiel für laminarer und turbulenter Fluss kann an einer Spüle gefunden werden.Wenn das Wasser zum ersten Mal eingeschaltet wird und nicht sehr schnell fließt, ist es klar.Die meisten inneren Wasserströme interagieren nicht miteinander und bewegen sich in die gleiche Richtung.Dies ist laminarer Fluss und zeigt eine niedrige Reynolds -Zahl an.Mit zunehmender Menge und Geschwindigkeit des Wassers wird es weiß.Die inneren Strömungen kollidieren in einem turbulenten Strömung miteinander und führen Luft in den Wasserstrom ein.
Ein weiteres Beispiel für das Konzept ist, sich ein Objekt vorzustellen, das sich durch eine Flüssigkeit bewegt.Je schneller sich das Objekt bewegt, desto dünner die Flüssigkeit und je mehr Zeit das Objekt bewegt, desto wahrscheinlicher ist der Flüssigkeitsfluss turbulent.Je viskoser oder klebriger eine Flüssigkeit ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Dicke der Flüssigkeit gegen einen turbulenten Fluss wirkt.
Mathematisch ist die Reynolds -Zahl definiert als:
re '
rho; * v * l / #181; Wob
l
' Reiselänge (normalerweise ft oder m) in einem Rohr oder einem Kanal, l ' hydraulischer Radius (normalerweise ft oder m) #181; ' flüssige dynamische Viskosität (normalerweise lb/(ft*s)) oder kg/(m*s) oder pa*s)
rho;Laminar.Der turbulente Fluss hingegen wird erreicht, wenn Re größer als 4.000 ist.Die Werte für die Reynolds -Zahl zwischen diesen beiden Größen zeigen Übergangsströme an, die Eigenschaften beider Flussarten aufweisen können. Die Reynolds -Zahl wird in vielen verschiedenen Anwendungen der Flüssigkeitsmechanik verwendet.Es ist ein notwendiger Bestandteil der Reibungsfaktorberechnungen in einigen Gleichungen in der Fluidmechanik, wie der Darcy -Weisbach -Gleichung.Eine weitere häufige Verwendung der Anzahl kommt bei der Modellierung von Organismen, die durch Wasser schwimmen, und diese Anwendung wurde von den größten Tieren mdash durchgeführt.wie der Blue Whale mdash;an sehr kleine Tiere, einschließlich Mikroorganismen.Es verfügt sogar über Anwendungen bei der Modellierung des Luftstroms um Objekte wie den Flügeln eines Flugzeugs.