रेनॉल्ड्स नंबर कैलकुलेटर

Reynolds संख्या तरल यांत्रिकी में एक मूलभूत आयामी पैरामीटर है जो प्रवाहित तरल पदार्थ में जड़त्वीय बलों और चिपचिपा बलों के बीच संबंध को निर्धारित करता है। Osborne Reynolds, जो 1880s में अपने उपयोग को लोकप्रिय बनाने के बाद नामित, यह संख्या प्रवाह पैटर्न और व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए एक महत्वपूर्ण सूचक के रूप में कार्य करती है।

ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

यह अवधारणा पहली बार 1851 में जॉर्ज स्टोक्स द्वारा पेश की गई थी, लेकिन यह ओसबोर्न रेनॉल्ड्स था जिन्होंने 1883 में ग्राउंडब्रेकिंग प्रयोगों का आयोजन किया था जिसने अपने व्यावहारिक महत्व का प्रदर्शन किया। रेनॉल्ड्स ने लैमिनार से turbulent प्रवाह में संक्रमण को देखने के लिए ग्लास ट्यूब के माध्यम से बहने वाले रंगे पानी के साथ एक सरल अभी तक सरल उपकरण का इस्तेमाल किया। आयामी संख्या को बाद में 1908 में अर्नोल्ड सोमरफेल्ड द्वारा रेनॉल्ड्स के नाम पर रखा गया था।

शारीरिक महत्व

Reynolds संख्या viscous बलों (जो गति का विरोध) के लिए जड़ीय बलों (जो तरल गति ड्राइव) के अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है। यह संबंध यह निर्धारित करता है कि क्या प्रवाह होगा:

• लैमिनार:कम Reynolds संख्या में, viscous बलों हावी है, जिसके परिणामस्वरूप चिकनी, व्यवस्थित रूप से तरल परतों के साथ बहती है जो समानांतर पथों में एक दूसरे को चिपकाती है।
• संक्रमणकालीन:मध्यवर्ती रेनॉल्ड्स संख्या में, प्रवाह लैमिनार और अशांत विशेषताओं के बीच अस्थिरता और दोलन दिखाने लगता है।
• Turbulent:उच्च Reynolds संख्या में, जड़ा शक्ति हावी होती है, जिससे eddies, vortices और अन्य प्रवाह instability के साथ अराजक, अनियमित प्रवाह पैटर्न बन जाता है।

महत्वपूर्ण मान और अनुप्रयोग

क्रिटिकल रेनॉल्ड्स संख्या जो लैमिनार से अशांत प्रवाह के संक्रमण को चिह्नित करती है, प्रवाह ज्यामिति के आधार पर भिन्न होती है:

• एक पाइप में प्रवाह के लिए: संक्रमण आम तौर पर Re ≈ 2300 पर शुरू होता है
• एक फ्लैट प्लेट पर प्रवाह के लिए: संक्रमण रे 500,000 के आसपास होता है
• एक क्षेत्र के आसपास के प्रवाह के लिए: संक्रमण रे 2 × 10 के आसपास होता है⁵

Reynolds संख्या विज्ञान और इंजीनियरिंग के विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोगों को पाता है:

• सिविल इंजीनियरिंग: जल वितरण प्रणाली और सीवेज नेटवर्क डिजाइन करना
• एयरोस्पेस इंजीनियरिंग: विमान पंखों और निकायों के आसपास एयरफ्लो का विश्लेषण
• रासायनिक इंजीनियरिंग: रिएक्टरों और मिश्रण प्रणालियों को डिजाइन करना
• बायोमेडिकल इंजीनियरिंग: जहाजों और कृत्रिम अंगों में रक्त प्रवाह का अध्ययन
• पर्यावरण इंजीनियरिंग: वायुमंडलीय और महासागरीय प्रवाह मॉडलिंग

रेनॉल्ड्स संख्या एक आयामी मात्रा है जिसका उपयोग विभिन्न तरल प्रवाह स्थितियों में प्रवाह पैटर्न की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है।

रेनॉल्ड्स संख्या की गणना करने के लिए, इन चरणों का पालन करें:

1. 1
   तरल घनत्व निर्धारित करें (ρ)
2. 2
   प्रवाह वेग (v)
3. 3
   विशेषता लंबाई निर्धारित करें (एल)
4. 4
   गतिशील चिपचिपाहट (μ) का पता लगाएं
5. 5
   गुणा घनत्व, वेग और लंबाई, फिर चिपचिपाहट से विभाजित

रेनॉल्ड्स संख्या प्रवाह के प्रकार को निर्धारित करने में मदद करती है:

• रे< 2300: Laminar flow (smooth, orderly flow)
• 2300 ≤ Re< 4000: Transitional flow
• Re ≥ 4000: Turbulent flow (chaotic, अनियमित प्रवाह)