หมายเลข Reynolds คืออะไร?

หมายเลข Reynolds (RE) เป็นจำนวนไร้มิติที่เกี่ยวข้องกับกลไกของเหลวมันเป็นหนึ่งในคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการสรุปแรงที่กระทำกับของเหลวและขึ้นอยู่กับค่าของมันความปั่นป่วนหรือการขาดความปั่นป่วนของของเหลวจะถูกกำหนดชื่อนี้ได้รับการตั้งชื่อตาม Osborne Reynolds ซึ่งทำการศึกษาผู้บุกเบิกหลายคนในกลไกของเหลวในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20การแปรผันของปริมาณจะถูกวางบนแกน x ของแผนภูมิอารมณ์ซึ่งเป็นหนึ่งในกราฟที่มีประโยชน์มากขึ้นในกลศาสตร์ของไหล

โดยเฉพาะอย่างยิ่งหมายเลข Reynolds ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของแรงเฉื่อยซึ่งนำไปสู่ความปั่นป่วนเพื่อกองกำลังที่มีความหนืดซึ่งทำหน้าที่ต่อต้านความปั่นป่วนภายในของเหลวอีกวิธีหนึ่งจำนวนอธิบายว่าการไหลมีแนวโน้มที่จะเป็นแบบราบเรียบหรือปั่นป่วนสำหรับชุดของสภาพร่างกายที่กำหนดการไหลแบบราบเรียบหรือราบรื่นบ่งบอกว่าทุกอย่างในการไหลของของเหลวกำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันและกระแสภายในเหล่านี้ไม่ส่งผลกระทบต่อกันในทางกลับกันการไหลของความปั่นป่วนบ่งชี้ว่าการหยุดชะงักหรือ eddies ถูกสร้างขึ้นภายในการไหลหลัก

ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของการไหลแบบราบเรียบและการไหลแบบปั่นป่วนสามารถพบได้ที่อ่างล้างจานเมื่อน้ำเปิดอยู่ครั้งแรกและไม่ไหลเร็วมากมันก็ชัดเจนการไหลภายในของน้ำส่วนใหญ่ไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กันและเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันนี่คือการไหลแบบราบเรียบและระบุหมายเลข Reynolds ต่ำเมื่อปริมาณและความเร็วของน้ำเพิ่มขึ้นมันจะเปลี่ยนเป็นสีขาวกระแสภายในเริ่มชนกันในการไหลแบบปั่นป่วนแนะนำอากาศเข้าสู่กระแสน้ำ

อีกตัวอย่างหนึ่งของแนวคิดคือการจินตนาการถึงวัตถุที่เคลื่อนที่ผ่านของเหลวยิ่งวัตถุเคลื่อนที่เร็วเท่าไหร่ของเหลวก็จะหนาแน่นและยิ่งมีเวลาเคลื่อนที่มากเท่าไหร่การไหลของของไหลก็จะยิ่งปั่นป่วนมากขึ้นเท่านั้นยิ่งมีความหนืดหรือเหนียวมากเท่าใดโอกาสที่ความหนาของของเหลวจะทำหน้าที่กับการไหลแบบปั่นป่วนมากขึ้น

คณิตศาสตร์จำนวนเรย์โนลด์สถูกกำหนดเป็น:

re '

rho; * V * l l l l /
#181;
โดยที่ re ' reynolds หมายเลข ^rho; ' ความหนาแน่นของของเหลว (โดยปกติ lb/ft 3 หรือ
3 )
V ' ความเร็ว (ปกติ ft/s หรือ m/s)
l
' ความยาวของการเดินทาง (โดยปกติจะ ft หรือ m) ในท่อหรือช่องสัญญาณ l ' รัศมีไฮดรอลิก (ปกติ ft หรือ m)

#181;

' ความหนืดแบบไดนามิกของเหลว (ปกติ lb/(ft*s) หรือ kg/(m*s) หรือ pa*s) จากสมการจะเห็นได้ว่าหมายเลข Reynolds อยู่ในสัดส่วนโดยตรงกับความยาวนอกจากนี้ยังแตกต่างกันไปตามความยาวและความหนาแน่นของของเหลวตัวเลข rho; , V และ l ล้วนมีส่วนทำให้เกิดแรงเฉื่อยในขณะที่

#181;ลามินาร์ในทางกลับกันการไหลแบบปั่นป่วนจะเกิดขึ้นได้เมื่อ RE มากกว่า 4,000ค่าสำหรับหมายเลข Reynolds ระหว่างสองปริมาณนี้บ่งบอกถึงการไหลของการเปลี่ยนผ่านซึ่งสามารถแสดงลักษณะของการไหลทั้งสองประเภท

จำนวน Reynolds ถูกใช้ในการใช้งานที่แตกต่างกันของกลไกของเหลวมันเป็นส่วนที่จำเป็นของการคำนวณปัจจัยแรงเสียดทานในสมการบางอย่างในกลศาสตร์ของไหลเช่นสมการดาร์ซี - ไวส์บาคการใช้งานทั่วไปอีกครั้งมาในการสร้างแบบจำลองของสิ่งมีชีวิตว่ายน้ำผ่านน้ำและแอปพลิเคชันนี้ได้ทำจากสัตว์ที่ใหญ่ที่สุด mdash;เช่น Blue Whale Mdash;สำหรับสัตว์เล็ก ๆ รวมถึงจุลินทรีย์มันยังมีแอพพลิเคชั่นในการสร้างแบบจำลองการไหลเวียนของอากาศรอบ ๆ วัตถุเช่นปีกของเครื่องบิน