Reynoldsovo číslo

Reynoldsovo číslo alebo zriedkavejšie Reynoldsovo kritérium (značka Re) je dôležitá veličina používaná v hydrodynamike a aerodynamike. Reynoldsovo číslo dáva do vzájomného pomeru zotrvačné sily a viskózne sily pôsobiace pri prúdení tekutín (t. j. kvapalín a plynov). Reynoldsovo číslo je bezrozmerná veličina a podľa jej hodnoty možno určiť, či je tok tekutiny laminárny alebo turbulentný. Pomenované je podľa britského inžiniera O. Reynoldsa, ktorý ho odvodil.

Prúdnice pri laminárnom (a) a turbulentnom (b) prúdení v potrubí

Výpočet Reynoldsovho čísla

Vzťahov na výpočet existuje mnoho, pretože Reynoldsovo číslo má veľmi široké využitie (napr. v chemickom inžinierstve, letectve a pod.) a voľba konkrétneho vzťahu závisí od situácie.

Prúdenie v potrubí

Najjednoduchší vzťah je pre výpočet Reynoldsovho čísla pri prúdení tekutiny v potrubí:

Re={\frac {dv\varrho }{\eta }}={\frac {dv}{\nu }}\qquad [1]

$d\,\!$ — charakteristický rozmer potrubia (pri kruhových je to priemer) (m)
$v\,\!$ — rýchlosť prúdenia tekutiny v potrubí (m/s)
$\varrho \,\!$ — hustota tekutiny (kg/m³)
$\eta \,\!$ — dynamická viskozita tekutiny (Pa.s)
$\nu \,\!$ — kinematická viskozita tekutiny (m²/s)

Význam Reynoldsovho čísla

Podľa hodnoty Re možno rozlíšiť povahu toku. Hodnota Re, pri ktorom nastáva prechod prúdenia z laminárnej oblasti do turbulentnej sa nazýva kritické Reynoldsovo číslo, jeho hodnota sa väčšinou stanovuje experimentálne pre konkrétne prípady.

Pre prúdenie v potrubí platí:

Re < 2 320 — laminárne prúdenie
Re = 2 320–3 450 — prechodná oblasť
Re > 3 450 — turbulentné prúdenie

Príklady hodnôt Re

Tok krvi v mozgu Re ≈ 1×10²
Tok krvi v aorte Re ≈ 1×10³
Plávajúci človek Re ≈ 4×10⁶
Lietadlo Re ≈ 1×10⁷
Veľryba Re ≈ 3×10⁸
Veľká loď (napr. RMS Queen Elizabeth 2) Re ≈ 5×10⁹

Pre prúdenie ideálnej kvapaliny platí Re = ∞ (pretože η = 0) — prúdenie je pri každej rýchlosti dokonale laminárne, pretože akékoľvek Re << ∞^{[chýba zdroj]}.

Pozri aj

Nikuradzeho diagram

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.