Reynoldsin numero

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 9.6.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Reynoldsin luku ( ) on dimensioton suure , joka kuvaa viskoosien nesteiden ja kaasujen hitausvoimien ja viskoosien kitkavoimien suhdetta [1] . $\mathrm{Re}$

Reynoldsin luku on myös viskoosin nestevirtauksen samankaltaisuuden kriteeri .

Esimerkiksi suorille sileille putkille Reynoldsin kriteerin kriittinen arvo ja nesteen liike at on vakaa laminaarinen. Edellytyksenä oleva liike muuttuu pyörteiseksi (se kutsutaan myös epävakaaksi turbulentiksi tai siirtymävaiheeksi), ja nestevirtaus saa vakaan turbulenttisen luonteen kohdassa [2] . ${\text{Re}}_{\text{cr}}\cong 2300$ ${\text{Re}}<{\text{Re}}_{\text{cr}}$ ${\text{Re}}>{\text{Re}}_{\text{cr}}$ ${\text{Re}}>10^{4}$

Määritelmä

Reynoldsin luku määritetään seuraavilla suhteilla:

{\mathrm {Re}}={\frac {\rho vD_{\Gamma }}{\eta }}={\frac {vD_{\Gamma }}{\nu }}={\frac {QD_{\Gamma }}{\nu A}},

missä on väliaineen tiheys , kg/m3 ;

\rho

v

— ominaisnopeus , m/s;

D_{\Gamma}

— hydraulinen halkaisija , m;

\eta

— väliaineen dynaaminen viskositeetti , Pa s tai kg/(m s);

\nu

— väliaineen kinemaattinen viskositeetti ( ), m 2 /s;

\nu=\eta /\rho

K

- tilavuusvirtaus , m 3 / s;

A

- kanavan poikkipinta-ala, esim. putket, m 2 .

Jokaiselle virtaustyypille on kriittinen Reynoldsin luku, joka , kuten yleisesti uskotaan, määrittää siirtymisen laminaarisesta turbulenttiseen virtaukseen . ${\text{Re}}_{\text{cr}}$

Kun virtaus tapahtuu laminaarisessa järjestelmässä, jolloin voi esiintyä turbulenssia. ${\text{Re}}<{\text{Re}}_{\text{cr}}$ ${\text{Re}}>{\text{Re}}_{\text{cr}}$

Reynoldsin luvun kriittinen arvo riippuu tietystä virtaustyypistä (esimerkiksi virtaus pyöreässä putkessa , virtaus pallon ympärillä jne.), erilaisista virtaushäiriöistä, kuten virtausnopeuden suunnan ja moduulin muutoksesta . vektori, seinämän karheus, paikallisten kanavan supisteiden läheisyys jne. Esimerkiksi nesteen virtaukselle (tarkemmin paikallaan isotermiselle virtaukselle) suorassa pyöreässä putkessa, jossa on erittäin sileät seinämät [3] . ${\text{Re}}_{\text{cr}}\simeq 2100\ldots 2300$

Re:n arvoilla kriittisen yläpuolella ja tiettyyn rajaan asti havaitaan siirtymävaiheen (seka)nestevirtaus, jolloin turbulentti virtaus on todennäköisempi, mutta joissakin erityistapauksissa havaitaan myös laminaarivirtausta - ns. epävakaa turbulenssi. Luku putkissa vastaa siirtymäväliä 2300-10000 ; esimerkiksi virtauksen ollessa ohuissa kalvoissa, väli on 20-120-1600. ${\text{Re}}_{\text{cr}}>2300$

Kaasuilla se saavutetaan paljon suuremmilla virtausnopeuksilla kuin nesteillä, koska jälkimmäisten kinemaattinen viskositeetti on huomattavasti korkeampi (10–15 kertaa). ${\text{Re}}_{\text{cr}}$

Kriteeri on nimetty erinomaisen englantilaisen fyysikon Osborne Reynoldsin ( 1842-1912 ) mukaan, joka on kirjoittanut lukuisia uraauurtavia hydrodynamiikkaa koskevia töitä .

Akustinen Reynoldsin numero

Akustiikassa Reynoldsin lukua käytetään kvantifioimaan epälineaaristen ja dissipatiivisten termien suhde yhtälössä, joka kuvaa äärellisen amplitudin aallon etenemistä [4] . Tässä tapauksessa Reynoldsin numero on seuraavassa muodossa:

{\text{Re}}_{\text{a}}={\frac {\rho c_{0}V}{\omega b)),

missä on väliaineen tiheys , kg/m3 ;

\rho

V

on värähtelynopeuden amplitudi, m/s;

\omega

— pyöreä taajuus , rad/s;

c_{0}

on äänen nopeus väliaineessa, m/s;

b

on hajoamisparametri .

Fyysinen merkitys

Reynoldsin luku on virtauksessa vaikuttavien hitausvoimien ja viskoosien voimien suhteen mitta . Tiheys lausekkeen osoittajassa kuvaa kiihtyvien hiukkasten inertiaa , ja nimittäjässä oleva viskositeetin arvo kuvaa nesteen taipumusta estää tällainen kiihtyvyys. ${\mathrm {Re}}={\frac {\rho vD_{\Gamma }}{\eta }}={\frac {vD_{\Gamma }}{\nu }}$

Myös Reynoldsin lukua voidaan pitää nesteen kineettisen energian suhdetta energiahäviöön ominaispituudella ( sisäisestä kitkasta johtuen ).

Jos virtauksen Reynoldsin luku on monta kertaa suurempi kuin kriittinen, voidaan nestettä pitää ihanteellisena. Tässä tapauksessa nesteen viskositeetti voidaan jättää huomiotta, koska rajakerroksen paksuus on pieni verrattuna prosessin ominaiskokoon, eli viskoosin kitkavoimat ovat merkittäviä vain ohuessa kerroksessa ja kehittyy turbulenssi havaitaan virtauksessa.

Muistiinpanot

↑ Monin A.S., Yaglom A.M. Tilastollinen hydromekaniikka . — M .: Nauka, fysiikan ja matemaattisen kirjallisuuden pääpaino, 1965. — 640 s.
↑ Hydrauliikan perusteet. Luku 6. S. 144. Lähde: 21st Century Chemist's Handbook -verkkosivusto . (määrätön)
↑ Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Fysiikan käsikirja . - M. : "Nauka", Fysikaalisen ja matemaattisen kirjallisuuden pääpainos, 1968. - S. 339. - 940 s.
↑ Ultraääni , Soviet Encyclopedia, M., 1979, s. 303.

Kirjallisuus

Kasatkin AG Kemiantekniikan perusprosessit ja -laitteet. Ed. 8. Kemia: Moskova, 1971; Kanssa. 42 - 43; 118.
Dytnersky Yu. I. Kemiantekniikan prosessit ja laitteet. Osa 1. Kemianteknologian prosessien teoreettiset perusteet. - M .: Chemistry, 1995. - 400 s. - 6500 kappaletta. — ISBN 5-7245-1006-5 .

Dimensiottomat suuret fysiikassa
Käsitteet	Fyysisen suuren mitta Mittaton määrä π - Lause samankaltaisuuskriteeri
samankaltaisuuskriteerit	Alfvén-luku (Al) Arkhimedes-numero (Ar) Atwood numero (A) Bagnold-numero (Ba) Burstow-numero (Be) Bionumero (Bi) Boltzmannin numero (Bo) Bond/Eötvös-numero (Bo, Bd tai Eo) Brinkmann-numero (Br) Bulygin numero (Bu) Weisenberg-numero (Wi tai We) Weberin numero (me) Galilean luku (Ga) Hartmann-numero (ha) Gay-Lussac-numero (Gc tai GaL) Homokronisuusluku (Ho) Grashof-numero (Gr) Graetzin numero (Gz) Gouche-numero (Mene) Damköhler-numero (Da) Deboran numero (De) Deryagin-numero (Dg tai De) Dekaaniluku (Dn tai D ) Kotelon numero (Co) Kapillaarisuusluku (Cp tai Ca) Karman numero (Ka) Keleghan-Carpenter numero ( K C ) Kibelin numero (Ki) Kirpitševin numero (Ki) Clausius-numero (Cl) Knudsenin numero (Kn) Kossovichin numero (Ko) Cauchyn luku (Ca) Laplace-numero (La) Lundquistin numero (Lu tai S) Lykovin numero (Lk tai Lu) Lewisin numero (Le) Lyashchenkon numero (Ly) Marangoni-luku (Mg) Machin numero (M) Morton-numero (mo) Nusselt-numero (Nu) Newton-luku (Ne tai Nt) Onesorge numero (Oh) Peclet-numero (Pe) Posnov-luku (Pn) Prandtl-numero (Pr) Magneettinen Prandtl-numero (Pr m ) Turbulent Prandtl -luku (Pr t ) Poiseuillen numero (Po) Reynoldsin numero (Re) Akustinen Reynoldsin numero (Re a ) Magneettinen Reynoldsin luku (Re m ) Richardsonin numero (Ri) Rossbyn numero (Ro) Ruusunumero (Rs) Roshko-numero (Rk tai Ro) Ruarkin numero (ru) Rayleighin numero (Ra) Soret-numero (Sr) Stantonin numero (st) Stokes-numero (Sk tai Stk) Strouhalin numero (S, Sh tai St) Stewart-numero (St tai N ) Suratmanin numero (Su) Taylorin numero (Ta) Womersleyn numero (Wo tai α) Fedorovin numero hydrodynamiikassa kuivausteoriassa (Fe) Frouden numero (Fr) Fourier-luku (Fo) Hagenin luku (Hg) Chandrasekhar-numero (Ch tai Q ) Schmidtin numero (Sc) Sherwoodin numero (Sh) Eulerin numero (Eu) Eckert-numero (Ec tai E ) Ekman-numero (Ek) Elsasser-numero (El tai Λ) Eriksenin numero (er) Jaakobin numero (Ja)
Muut mitoimattomat määrät	Abbe numero kvanttiluvut

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Hienoa norjalaista Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4177959-9 J9U : 987007536463305171 LCCN : sh85113557 NKC : ph1002002