Calcolatore del numero di Reynolds
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Risultato
Calcola il numero di Reynolds del moto in una tubazione e scopri se è laminare, di transizione o turbolento. Inserisci la velocità media o la portata, il diametro del tubo e il fluido: acqua a 10, 20 o 60 °C, aria a 20 °C, oppure un fluido tuo con la viscosità cinematica o con densità e viscosità dinamica. I passaggi mostrano ogni conversione e, per il moto laminare, ottieni anche il fattore di attrito 64/Re.
Soluzione passo passo
Proprietà del fluido
Numero di Reynolds
Regime di moto in una tubazione
Formule chiave
- Numero di Reynolds
- Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
- Regime di moto
- laminare sotto Re ≈ 2000, turbolento sopra Re ≈ 4000
- Velocità media
- V = Q/A, A = π·D²/4
Come calcolare il numero di Reynolds
- Trova la velocità media. Se conosci la portata Q, dividila per l’area del tubo: V = Q/A = 4Q/(πD²).
- Cerca le proprietà del fluido alla sua temperatura: la densità ρ e la viscosità dinamica μ, oppure la viscosità cinematica ν = μ/ρ.
- Converti tutto in unità SI: V in m/s, D in m e ν in m²/s.
- Calcola Re = ρVD/μ = VD/ν. Il numero di Reynolds è adimensionale.
- Confrontalo con i limiti per il moto in tubazione: sotto circa 2300 è laminare, sopra circa 4000 è turbolento e in mezzo è di transizione.
Domande e risposte
Che significato fisico ha il numero di Reynolds?
È il rapporto tra le forze d’inerzia e le forze viscose nel moto. A basso numero di Reynolds la viscosità smorza le perturbazioni e il moto resta regolare e a strati (laminare); ad alto numero di Reynolds le perturbazioni crescono fino a formare vortici turbolenti.
Perché alcuni libri usano 2000 invece di 2300?
La transizione non è netta. Dipende dall’imbocco del tubo, dalla rugosità e dalle vibrazioni, perciò i testi riportano limiti inferiori tra circa 2000 e 2300. In esperimenti molto accurati e con tubi molto lisci il moto è rimasto laminare ben oltre quel valore.
Quale diametro uso per un condotto non circolare?
Usa il diametro idraulico D_h = 4A/P, dove A è l’area di passaggio e P il perimetro bagnato. Per un condotto quadrato di lato a, D_h = a.
Quanto conta la temperatura?
Molto per i liquidi. La viscosità dell’acqua scende da 1,31 mPa·s a 10 °C a 0,47 mPa·s a 60 °C, quindi la stessa portata ha un numero di Reynolds quasi tre volte maggiore nell’acqua calda.
Qual è la differenza tra viscosità dinamica e cinematica?
La viscosità dinamica μ, in Pa·s, misura l’attrito interno di un fluido; la viscosità cinematica ν = μ/ρ, in m²/s, la divide per la densità. Poiché Re = ρVD/μ = VD/ν, servono o μ e ρ, oppure solo ν.
Esercitati da solo
Esercitati su Attrito nei condotti e perdite di carico
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