Kalkulator liczby Reynoldsa
Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.
Wynik
Oblicz liczbę Reynoldsa przepływu w rurze i sprawdź, czy jest on laminarny, przejściowy czy turbulentny. Wpisz prędkość średnią lub natężenie przepływu, średnicę rury i płyn: wodę w 10, 20 lub 60 °C, powietrze w 20 °C albo własny płyn z lepkością kinematyczną lub z gęstością i lepkością dynamiczną. Kroki pokazują każdą zamianę, a dla przepływu laminarnego otrzymasz też współczynnik oporu 64/Re.
Rozwiązanie krok po kroku
Właściwości płynu
Liczba Reynoldsa
Reżim przepływu w rurze
Najważniejsze wzory
- Liczba Reynoldsa
- Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
- Charakter przepływu
- laminarny poniżej Re ≈ 2000, turbulentny powyżej Re ≈ 4000
- Prędkość średnia
- V = Q/A, A = π·D²/4
Jak obliczyć liczbę Reynoldsa
- Znajdź prędkość średnią. Jeśli znasz natężenie przepływu Q, podziel je przez pole przekroju rury: V = Q/A = 4Q/(πD²).
- Odczytaj właściwości płynu w jego temperaturze: gęstość ρ i lepkość dynamiczną μ albo lepkość kinematyczną ν = μ/ρ.
- Zamień wszystko na jednostki SI: V w m/s, D w m i ν w m²/s.
- Oblicz Re = ρVD/μ = VD/ν. Liczba Reynoldsa jest bezwymiarowa.
- Porównaj ją z granicami dla przepływu w rurze: poniżej około 2300 przepływ jest laminarny, powyżej około 4000 turbulentny, a pomiędzy przejściowy.
Pytania i odpowiedzi
Co fizycznie oznacza liczba Reynoldsa?
To stosunek sił bezwładności do sił lepkości w przepływie. Przy małej liczbie Reynoldsa lepkość tłumi zaburzenia, a przepływ pozostaje gładki i warstwowy (laminarny); przy dużej liczbie Reynoldsa zaburzenia rosną w turbulentne wiry.
Dlaczego niektóre książki podają 2000 zamiast 2300?
Przejście nie jest ostre. Zależy od wlotu do rury, chropowatości i drgań, więc podręczniki podają niższe granice między około 2000 a 2300. W bardzo gładkich, starannych doświadczeniach przepływ pozostawał laminarny znacznie powyżej tej wartości.
Jakiej średnicy użyć dla przewodu, który nie jest okrągły?
Użyj średnicy hydraulicznej D_h = 4A/P, gdzie A to pole przekroju przepływu, a P obwód zwilżony. Dla przewodu kwadratowego o boku a mamy D_h = a.
Jak bardzo liczy się temperatura?
Bardzo, w przypadku cieczy. Lepkość wody spada z 1,31 mPa·s w 10 °C do 0,47 mPa·s w 60 °C, więc ten sam przepływ ma w gorącej wodzie prawie trzy razy większą liczbę Reynoldsa.
Jaka jest różnica między lepkością dynamiczną a kinematyczną?
Lepkość dynamiczna μ, w Pa·s, mierzy tarcie wewnętrzne płynu; lepkość kinematyczna ν = μ/ρ, w m²/s, dzieli ją przez gęstość. Ponieważ Re = ρVD/μ = VD/ν, potrzebujesz albo μ i ρ, albo samego ν.
Przećwicz to sam
Ćwicz: Tarcie w rurach i straty wysokości
Kalkulator daje odpowiedź. Na egzaminie potrzebujesz metody: ćwicz ją na nowych zadaniach z podpowiedziami i rozwiązaniami.