Reynoldsovo číslo

Z Wikipédie

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

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.

[úprava] 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. Najjednoduchší vzťah je pre výpočet Reynoldsovho čísla pri prúdení tekutiny v potrubí:

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

Podľa hodnoty Re možno rozlíšiť povahu toku:

  • Re < 2 320 — laminárne prúdenie
  • Re = 2 320–5 000 — prechodná oblasť
  • Re > 5 000 — turbulentné prúdenie

Hodnota Re, pri ktorom nastáva prechod prúdenia z laminárnej oblasti do turbulentnej sa niekedy nazýva kritické Reynoldsovo číslo, jeho hodnota sa väčšinou stanovuje experimentálne pre konkrétne prípady.

Pre prúdenie ideálnej kvapaliny platí Re = ∞ (pretože η = 0) — prúdenie je pri každej rýchlosti dokonale turbulentné.

[úprava] 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