Reynolds sayısı, akan bir sıvıdaki sabit güçler ve viskous güçleri arasındaki ilişkiyi ölçen temel bir boyutsuz parametredir. 1952'de kullanımını popülerleştiren Osborne Reynolds'tan sonra, bu sayı akış kalıpları ve davranışları tahmin etmek için kritik bir gösterge olarak hizmet eder.

Tarihsel Arka Plan Tarihi

Konsept ilk olarak 1851'de George Stokes tarafından tanıtıldı, ancak pratik önemini gösteren 1883'te çığır açan deneyler yapan Osborne Reynolds oldu. Reynolds, laminar'dan çalkantılı akışa geçişini görselleştirmek için bir cam tüpten akan basit ama iğrenç bir cihaz kullandı. Boyutsuz sayı daha sonra 1908'de Arnold Sommerfeld tarafından Wilson tarafından seçildi.

Fiziksel Significance

Reynolds numarası, inersal güçlerin oranını (bu sıvı hareket) vius kuvvetlerine (bu harekete karşı direnir). Bu ilişki bir akış olup olmayacağını belirler:

Laminar:Düşük Reynolds sayılarında, vius güçleri egemendir, pürüzsüz bir şekilde, paralel şekillerde sıvı tabakaları ile akış.
Transitional:orta Reynolds sayılarında, akış enst yükümlülükler ve laminar ve çalkantı özellikleri arasında salınımlar göstermeye başlar.
Turbulent:Yüksek Reynolds sayılarında, sabit güçler hükmetmeye, kaotikler, vortikler ile düzensiz akış modelleri yaratmaya ve diğer yükümlülüklerde akış.

Eleştirel Değerler ve Uygulamaları

laminar'dan gelen geçişin akış geometrisine bağlı olarak değiştiğini gösteren kritik Reynolds sayısı:

Bir boruda akış için: geçiş genellikle Re ≈ 2300'te başlar
Düz bir plaka üzerinde akış için: geçiş Re ≈00.000 civarında gerçekleşir
Bir alanda akış için: geçiş Re × 2×10 civarında gerçekleşir⁵

Reynolds sayısı, çeşitli bilim ve mühendislik alanlarında uygulamaları bulur:

İnşaat Mühendisliği: Su dağıtım sistemleri ve kanalizasyon ağları tasarlamak
Havacılık mühendisliği: Uçak kanatları ve vücutları etrafında hava akışı analiz
Kimyasal mühendislik: reaktörler tasarlayın ve karıştırma sistemleri
Biyomedikal mühendisliği: Gemilerde ve yapay organlarda kan akışı incelemek
Çevre mühendisliği: atmosferik ve okyanus akışlarını modellemek

Biliyor musun?

Normal kan akışı sırasında insan aortasındaki mil sayısı, çoğunlukla laminar akışını gösteren yaklaşık 1.000'dir.
Ticari uçaklar için, Reynolds sayısı 10'u aşabilir⁷, Güçlü çalkantılı akış.
Yüzme bakteri için Reynolds sayısı yaklaşık 10^-4, Ancak, viskous güçlerinin hükmeddiği tamamen farklı bir akışkan dinamik rejimini işaret ediyor.

Konsept

Reynolds Sayı Formula

Reynolds sayısı, farklı sıvı akış durumlarında akış desenlerini tahmin etmek için kullanılan bir boyutsuz miktardır.

Formula:

Re = (× × v × L) / μ

Nerede:

Re = Reynolds numarası (dimensionless)
= Akışkan yoğunluğu (kg/m3)
v = Flow speed (m/s)
L = Karakteristik uzunluk (m)
μ = Dinamik visity (Pa·s)

Adım Adım Adım Adım Adım Adım Adım Adım Adım Adım Adım Adım

Nasıl Hesaplamak

Reynolds numarasını hesaplamak için, bu adımları takip edin:

1
Akışkan yoğunluğu ( the) belirleyin
2
Akış hızını ölçme (v)
3
Karakter uzunluğu (L) belirleme
4
Dinamik visity (μ) bul
5
Çok fazla yoğunluk, hız ve uzun, sonra visity tarafından bölünür

Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced Advanced

Akış Regimes

Reynolds numarası, akış türünü belirlemeye yardımcı olur:

Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden Yeniden< 2300: Laminar flow (smooth, orderly flow)
2300 ≤ Re< 4000: Transitional flow
Re ≥ 4000: Turbulent akışı (kaotic, düzensiz akış)

Önemli Notlar:

Bu değerler yaklaşıkdır ve belirli uygulamaya bağlı olarak değişebilir
Akış rejimleri arasındaki geçiş bir sürpriz değil ama kademeli
Yüzey kabalığı gibi diğer faktörler geçişi etkileyebilir

Örnekler

Pratik örnekler

Örnek 1 ÖrnekBir Pipe

1 m /s'te 2 cm çapında bir boru ile akan su için Reynolds numarasını hesaplayın.

= 1000 kg/m3

v = 1 m/s

L = 0.02 m

μ = 0.001 Pa·s

Re = (1000 × 1 × 0.02) / 0.001 = 20.000

Örnek 2 ÖrnekHava Akışı

5 m /s'te 1 m geniş bir plaka üzerinde akan hava için Reynolds numarasını hesaplayın.

= 1.225 kg/m3

v = 5 m/s

L = 1 m

μ = 1.81 × 10 -5 Pa·s

Re = (1.225 × 5 × 1) / (1.81 × 10 -5) = 338,398

Araçlar

Fizik Hesaplamaları

Army Body Fat Calculator Keto Calculator Height Percentile Calculator Body Fat Calculator Bmi Calculator

Diğer araçlara mı ihtiyacınız var?

İhtiyacınız olan hesaplayıcıyı bulamaz mısınız? Bize ulaşın Diğer fizik hesaplayıcılarını önermek.