Reynolds zenbaki
Wikipedia(e)tik
Reynolds zenbakia (Re) fluidoen dinamikan dimentsio gabeko zenbaki garrantzitsuenetarikoa da. Zenbaki honek indar inertzialen eta indar biskosoen arteko erlazioa ematen du. Horrela, Reynolds zenbaki berdina duten bi egoera dinamikoki antzerakoak dira, eta indar guztiak proportzionalak, beraz baten azterketa baliogarria da bestearen ezaugarriak jakiteko. Ezaugarri hau oso erabilia da ingenieritzako hainbat arlotan, saiatu nahi den gorputzaren eredu txikiago bat erabili daitekeelako, Reynolds zenbaki berdinean saiakuntzak eginez. Zenbakia Osborne Reynoldsen omenez ematen da, berak aurkitu baitzuen 1883an.
Indar inertzialak masa eta abiaduraren deribatuaren arteko produktua dira. ρ fluidoaren dentsitatea baldin bada, eta L luzera esanguratsu bat, masa ρL3-ri proportzionala izango da. Abiadura v izanik, v eta denbora esanguratsu baten (L/v) arteko proportzioak abiaduraren deribatua emango digu (v²/L). Indar inertzialen mailaren garrantzia ρv²L² da, beraz. Bestalde, indar biskosoak fluidoaren biskositatea, μ, eta abiadura-gradientearen, v/L, arteko produktua azalera unitateko (L²) dira, μvL hortaz. Azkenik, bien arteko erlazioak Reynolds zenbakia ematen digu:
edo
non:
: dentsitatea
: fluidoaren abiadura
: luzera esanguratsua
: fluidoaren biskositatea
: fluidoaren biskositate zinematikoa
Reynolds zenbaki txikietan indar biskosoek gainditzen dute beraz. Egoera honetan fluidoaren mugimendua laminarra da, fluidoaren barneko abiadura ezberdintasunak biskositateak azkar xahutzen baititu. Aldiz, Re handitu ahala, indar inertzialek garrantzia hartzen dute eta biskositatea ez da nahikoa korrontea egonkortzeko. Situazio honetan turbulentziak sortzen dira eta muga-geruzaren banantzea gerta daiteke. Hodi batean 2000tik behera laminarra izango da eta 4000tik gora turbulentoa.
Adibidez, hegazkin txiki baten abiadura 250 km/h-koa bada (70 m/s), eta hegalaren korda metro bat, airearen biskositate zinematikoa 1,4×10-5 m²/s ingurukoa denez, Reynolds zenbakia 5×106 izango da. Egoera honen saiakuntza batetan tamaina erdiko eredu bat erabiltzen bada, korrontearen abiadura bikoiztu beharko da Re berdina mantentzeko.