Справка по числу Рейнольдса. Калькулятор числа Рейнольдса. Виды режимов движения сред.

Число Рейнольдса —

безразмерная величина, характеризующая отношение инерционных сил к силам вязкого трения в вязких жидкостях и газах.

Число Рейнольдса также является критерием подобия течения вязкой жидкости.

Общие сведения

Число Рейнольдса обозначается в физике и инженерных расчетах — Re. Широко применяется при гидравлических и аэродинамических расчетах различных систем.

Число Рейнольдса служит для определения (является критериям) режима движения среды (жидкости или газа) в системе.

Различают несколько режимов движения жидкостей и газа:

• • ламинарный;
  • смешанный (иногда встречается, как критический);
  • турбулентный.

Критерием перехода из одного режима в другой служит критическое значения числа Рейнольдса — Re_кр. В расчетах обычно считается, что при Re<Re_кр течение происходит в ламинарном режиме, а при Re>Re_кр возможно возникновение турбулентности. Смешанный режим обычно относят к турбулентному режиму, как неустойчивая турбулентность.

Для систем трубопроводов с круглыми трубами с очень гладкими стенками критическое значения числа Рейнольдса обычно принимается  Re_кр≈ 2100÷2300.

Критическое значения числа Рейнольдса зависит от:

• • от конкретного вида течения (например от формы сечения канала, обтекания шара и т. п.);
  • различных возмущений потока (вызывающих изменение направления и модуля вектора скорости потока, например любые местные сопротивления, шероховатости стенок и т.п.).

На основании числа Рейнольдса и исходя из режима движения жидкости или газа при гидравлическом и аэродинамическом расчете определяется коэффициент гидравлических потерь λ (коэффициент путевых потерь).

Существуют методики расчета числа Рейнольдса, учитывающие в себе все выше указанным зависимости. Например расчет числа Рейнольдса при гидравлическом расчете газопроводов согласно методике СП 42-101-2003, разбивает турбулентный режим движения газа на несколько под режимов учитывающих:

• • режим движения газа (включая смешанный/критический);
  • шероховатость стенки трубы.

Примеры использования числа Рейнольдса в расчетах

• • гидравлический расчет паропровода (калькулятор онлайн);
  • гидравлический расчет трубопровода горячей воды (калькулятор онлайн);
  • гидравлический расчет трубопровода СУГ (калькулятор онлайн);
  • гидравлический расчет газопровода природного газа (методика).

Формулы расчет числа Рейнольдса. Калькуляторы числа Рейнольдса онлайн.

Классическая формула расчета числа Рейнольдса

Re=(u*D)/υ,

где u — характерная скорость, м/с; D — гидравлический диаметр, м; υ — кинематическая вязкость среды, м²/с.

Формула расчета числа Рейнольдса через плотность

Re=(ρ*u*D)/η,

где ρ — плотность среды, кг/м³; u — характерная скорость, м/с; D — гидравлический диаметр, м; η — динамическая вязкость среды, Па·с или кг/(м·с).

Формула расчета числа Рейнольдса через объемный расход жидкости или газа

Re=(Q*D)/(υ*S),

где Q — объёмный расход потока, м³/с; D — гидравлический диаметр, м; υ — кинематическая вязкость среды, м²/с; S — площадь сечения канала (например: трубы, воздуховода и т.п), м².

Формула расчета числа Рейнольдса природного газа согласно методике СП 42-101-2003 (п.3.28)

Re=(0.0354*Q)/(d*υ),

где Q — объёмный расход газа при нормальных условиях, м³/ч; d — внутренний диаметр газопровода, см; υ — кинематическая вязкость среды, м²/с.

Справочные данные для расчета числа Рейнольдса (плотность и вязкость некоторых веществ)

В случае отсутствия нужного вещества или отсутствие данных по выбранному веществу (значение равно «0», «-«), можно указать в комментариях наименование вещества и рекомендуемый источник информации с физическими свойствами.

Видеоматериал по теме «Число Рейнольдса»

Историческая справка

Число названо в честь Осборна Рейнольдса.  Экспериментально установил (1876—1883 гг.) критерий (число Рейнольдса) перехода ламинарного режима движения жидкости, текущей в цилиндрической трубе, в турбулентный режим.

 

 

Поделиться ссылкой: