Getal van Reynolds berekenen
Vul je waarden in. Het antwoord en de volledige uitgewerkte oplossing worden bijgewerkt terwijl je typt.
Resultaat
Bereken het getal van Reynolds van de stroming in een buis en bepaal of die laminair, overgangsgebied of turbulent is. Voer de gemiddelde snelheid of het debiet, de buisdiameter en de vloeistof in: water van 10, 20 of 60 °C, lucht van 20 °C, of je eigen vloeistof met de kinematische viscositeit of de dichtheid en dynamische viscositeit. De stappen tonen elke omrekening, en bij laminaire stroming krijg je ook de wrijvingsfactor 64/Re.
Stapsgewijze oplossing
Vloeistofeigenschappen
Getal van Reynolds
Stromingsregime in een buis
Belangrijke formules
- Getal van Reynolds
- Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
- Stromingsregime
- laminair onder Re ≈ 2000, turbulent boven Re ≈ 4000
- Gemiddelde snelheid
- V = Q/A, A = π·D²/4
Hoe bereken je het getal van Reynolds
- Bepaal de gemiddelde snelheid. Als je het debiet Q kent, deel je dat door de doorsnede van de buis: V = Q/A = 4Q/(πD²).
- Zoek de vloeistofeigenschappen op bij de temperatuur: de dichtheid ρ en de dynamische viscositeit μ, of de kinematische viscositeit ν = μ/ρ.
- Reken alles om naar SI-eenheden: V in m/s, D in m en ν in m²/s.
- Bereken Re = ρVD/μ = VD/ν. Het getal van Reynolds heeft geen eenheid.
- Vergelijk het met de grenzen voor buisstroming: onder ongeveer 2300 laminair, boven ongeveer 4000 turbulent, en daartussen overgangsgebied.
Vragen en antwoorden
Wat betekent het getal van Reynolds fysisch?
Het is de verhouding tussen de traagheidskrachten en de viscositeitskrachten in de stroming. Bij een laag getal van Reynolds dempt de viscositeit verstoringen en blijft de stroming glad en gelaagd (laminair); bij een hoog getal van Reynolds groeien verstoringen uit tot turbulente wervels.
Waarom gebruiken sommige boeken 2000 in plaats van 2300?
De overgang is niet scherp. Hij hangt af van de buisinlaat, de ruwheid en trillingen, dus leerboeken noemen lagere grenzen tussen ongeveer 2000 en 2300. In zeer gladde, zorgvuldige experimenten is de stroming ver boven die waarde laminair gebleven.
Welke diameter gebruik ik voor een kanaal dat niet rond is?
Gebruik de hydraulische diameter D_h = 4A/P, waarbij A de stromingsdoorsnede is en P de bevochtigde omtrek. Voor een vierkant kanaal met zijde a is D_h = a.
Hoeveel maakt de temperatuur uit?
Veel bij vloeistoffen. De viscositeit van water daalt van 1,31 mPa·s bij 10 °C naar 0,47 mPa·s bij 60 °C, dus dezelfde stroming heeft in heet water bijna drie keer zo'n groot getal van Reynolds.
Wat is het verschil tussen dynamische en kinematische viscositeit?
De dynamische viscositeit μ, in Pa·s, meet de interne wrijving van een vloeistof; de kinematische viscositeit ν = μ/ρ, in m²/s, deelt die door de dichtheid. Omdat Re = ρVD/μ = VD/ν, heb je ofwel μ en ρ nodig, of alleen ν.
Oefen het zelf
Oefen Leidingwrijving en drukhoogteverlies
Een calculator geeft het antwoord. Op het tentamen heb je de methode nodig: oefen die met nieuwe opgaven, hints en uitgewerkte oplossingen.