Калькулятор числа Рейнольдса

Введите свои значения. Ответ и полное решение обновляются по мере ввода.

Результат

Re74716
Режим течениятурбулентный
Скорость1,5 m/s
Кинематическая вязкость1,004 × 10⁻⁶ m²/s

Вычислите число Рейнольдса течения в трубе и узнайте, ламинарное оно, переходное или турбулентное. Введите среднюю скорость или расход, диаметр трубы и жидкость: воду при 10, 20 или 60 °C, воздух при 20 °C или собственную жидкость с её кинематической вязкостью либо плотностью и динамической вязкостью. Шаги показывают все преобразования, а для ламинарного течения вы также получаете коэффициент трения 64/Re.

Пошаговое решение

Свойства жидкости

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

Число Рейнольдса

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

Режим течения в трубе

Re < 2300: ламинарный
2300 ≤ Re ≤ 4000: переходный
Re > 4000: турбулентный
Re = 74716 → турбулентный

Основные формулы

Число Рейнольдса
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Режим течения
ламинарный при Re ниже ≈ 2000, турбулентный при Re выше ≈ 4000
Средняя скорость
V = Q/A, A = π·D²/4

Как вычислить число Рейнольдса

  1. Найдите среднюю скорость. Если известен расход Q, разделите его на площадь трубы: V = Q/A = 4Q/(πD²).
  2. Найдите свойства жидкости при её температуре: плотность ρ и динамическую вязкость μ либо кинематическую вязкость ν = μ/ρ.
  3. Переведите всё в единицы СИ: V в m/s, D в m и ν в m²/s.
  4. Вычислите Re = ρVD/μ = VD/ν. Число Рейнольдса безразмерно.
  5. Сравните его с границами для течения в трубе: ниже примерно 2300 — ламинарное, выше примерно 4000 — турбулентное, а между ними — переходное.

Вопросы и ответы

Каков физический смысл числа Рейнольдса?

Это отношение сил инерции к силам вязкости в потоке. При малом числе Рейнольдса вязкость гасит возмущения, и течение остаётся плавным и слоистым (ламинарным); при большом числе Рейнольдса возмущения вырастают в турбулентные вихри.

Почему в некоторых книгах используют 2000 вместо 2300?

Переход не является резким. Он зависит от входа в трубу, шероховатости и вибраций, поэтому в учебниках приводят более низкие границы, примерно от 2000 до 2300. В очень гладких, тщательных экспериментах течение оставалось ламинарным при значительно больших значениях.

Какой диаметр использовать для некруглого канала?

Используйте гидравлический диаметр D_h = 4A/P, где A — площадь течения, а P — смоченный периметр. Для квадратного канала со стороной a получается D_h = a.

Насколько важна температура?

Для жидкостей очень важна. Вязкость воды падает с 1,31 mPa·s при 10 °C до 0,47 mPa·s при 60 °C, поэтому тот же поток в горячей воде имеет число Рейнольдса почти втрое больше.

В чём разница между динамической и кинематической вязкостью?

Динамическая вязкость μ, в Pa·s, измеряет внутреннее трение жидкости; кинематическая вязкость ν = μ/ρ, в m²/s, получается делением на плотность. Поскольку Re = ρVD/μ = VD/ν, нужны либо μ и ρ, либо только ν.

Потренируйтесь самостоятельно

Тренировать тему «Трение в трубах и потери напора»

Калькулятор даёт ответ. На экзамене нужен метод: отработайте его на новых задачах с подсказками и разобранными решениями.

</> Встроить

Бесплатно для преподавателей и школ: вставьте этот код на страницу курса, в LMS или на свой сайт. Студенты могут пользоваться калькулятором и пошаговым решением без аккаунта.

Другие калькуляторы