レイノルズ番号は何ですか？

レイノルズ数（re）は、流体力学に関連する無次元数です。これは、流体に作用する力を要約するために使用される最も重要な属性の1つであり、その価値に基づいて、流体の乱流または乱流の欠如が決定されます。この指定は、19世紀後半から20世紀初頭に流体力学で多くの先駆的な研究を行ったオズボーンレイノルズに命名されました。量の変動は、流体力学のより有用なグラフの1つであるムーディーチャートのX軸にレイアウトされています。

より具体的には、レイノルズ数は乱流に寄与する慣性力の比として定義されます。別の言い方をすれば、数字は、特定の一連の物理的条件の層状または乱流である可能性がどれほど可能かを説明しています。ラミナー、または滑らかな流れは、流体の流れのすべてが同じ方向に動いており、これらの内部フローが互いに影響を与えないことを示しています。一方、乱流は、メインフロー内で破壊または渦が作成されていることを示しています。

層流と乱流の最も一般的な例は、流し台で見つけることができます。水が最初にオンになり、非常に速く流れていないとき、それは明らかです。水の内部流のほとんどは、互いに相互作用せず、同じ方向に移動しません。これは層流であり、低いレイノルズ数を示しています。水の量と速度が増加すると、白くなります。内部の流れは乱流で互いに衝突し始め、水流に空気を導入します。

概念のもう1つの例は、流体を通り抜けるオブジェクトを想像することです。オブジェクトが速く移動するほど、液体が密度が高くなり、オブジェクトが移動する時間が長くなるほど、流体の流れが乱流になる可能性が高くなります。液体が粘性または粘着性が高いほど、液体の​​厚さが大きくなりますネスは乱流に反対します。

数学的には、レイノルズ数は次のように定義されています。

re = ρ * v * l / µ
ここで、re = reynolds number
ρ =流体密度（通常、lb/ft ³ または 3 ）
v =速度（通常はft/sまたはm/s）
l < /em> =旅行の長さ（通常はftまたはm）
パイプまたはチャネルでは、l =油圧半径（通常はftまたはm）
µ =流体動的粘度（通常はlb/（ft*s）またはkg/（m*s）またはpa*s）

方程式から、レイノルズ数は長さに直接比例していることがわかります。また、長さと流体密度に比例して変化します。数字ρ、 v 、および l はすべて慣性力に寄与しますが、 µ は粘性力のみに寄与します。

2,300以下のREの場合、流体の流れは層状と見なされます。一方、乱流が達成されますn reは4,000を超えています。これらの2つの量の間のレイノルズ数の値は、両方のタイプの流れの特性を示す可能性がある移行流を示しています。

レイノルズ数は、流体力学のさまざまなアプリケーションで使用されています。これは、Darcy -Weisbach方程式など、流体力学のいくつかの方程式で摩擦因子計算の必要な部分です。数のもう1つの一般的な使用法は、水を泳ぐ生物のモデリングにあります。この用途は、ブルークジラなどの最大の動物から微生物を含む非常に小動物に行われています。航空機の翼など、オブジェクトの周りのエアフローのモデル化にもアプリケーションがあります。