Kalkulator liczby Reynoldsa

Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.

Wynik

Re74716
Charakter przepływuturbulentny
Prędkość1,5 m/s
Lepkość kinematyczna1,004 × 10⁻⁶ m²/s

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

ρ = 998,2 kg/m³, μ = 0,001002 Pa·s
ν = μ/ρ = 0,001002/998,2 = 1,004 × 10⁻⁶ m²/s

Liczba Reynoldsa

Re = ρVD/μ = VD/ν = 1,5·0,05/(1,004 × 10⁻⁶) = 74716

Reżim przepływu w rurze

Re < 2300: laminarny
2300 ≤ Re ≤ 4000: przejściowy
Re > 4000: turbulentny
Re = 74716 → turbulentny

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

  1. Znajdź prędkość średnią. Jeśli znasz natężenie przepływu Q, podziel je przez pole przekroju rury: V = Q/A = 4Q/(πD²).
  2. Odczytaj właściwości płynu w jego temperaturze: gęstość ρ i lepkość dynamiczną μ albo lepkość kinematyczną ν = μ/ρ.
  3. Zamień wszystko na jednostki SI: V w m/s, D w m i ν w m²/s.
  4. Oblicz Re = ρVD/μ = VD/ν. Liczba Reynoldsa jest bezwymiarowa.
  5. 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.

</> Osadź

Bezpłatnie dla nauczycieli i szkół: wklej ten kod na stronę kursu, do LMS lub na swoją stronę. Studenci mogą korzystać z kalkulatora i rozwiązania krok po kroku bez konta.

Więcej kalkulatorów