레이놀즈 수입 차원 유사성에 대한 매개 변수를 설명하는 강제 흐름은,예를 들어,그것은 알미나르 또는 난류 흐름입니다. 이 기사에서 그것에 대해 자세히 알아보십시오.

이 기사는 다음과 같은 질문에 대한 답변을 제공합니다.

• 유선이란 무엇입니까?
• 층류 또는 난류 흐름이란 무엇입니까?
• 실제로 레이놀즈 수의 중요성은 무엇입니까?
• 어느 레이놀즈 수에서 난류 흐름을 가정 할 수 있습니까?
• 어떤 경우에 난류 흐름이 유리할 수 있습니까?,

층류 및 난류 흐름

정의의 점도 의미의 유체의 움직임으로 나눌 수 있는 개별 레이어 이동됩니다. 이러한 계층화 된 흐름은 층류라고도합니다. 는 경우 하나의 상상에서 생각한 질량이없는 입자는 하나 소개합으로 이러한 흐름,그 다음 이러한 이동을 따라 똑바른 경로의 흐름이다. 이러한 가상의 흐름 경로를 유선이라고도합니다.

유선은 질량이없는 입자가 유체에서 움직이는 가상의 흐름 경로입니다!,그러나 높은 유속에서는 유체에서 난류가 발생하여 층류가 더 이상 발생하지 않습니다. 이 경우 난류 흐름에 대해 말합니다. 난류 흐름은 항상 존재하는 잘 정렬 된 흐름의 교란으로 인해 발생합니다. 그러나,이러한 장애는 보상할 수 있다 어느 정도 상대적으로 강한 내부 응집력의 유체는 유 류.,

에서 높은 흐름 속도는,그러나,관성력의 유체 입자가는 장애할 수 있는 더 이상 보상을 위한 응집력에 의해 힘입니다. 교차 흐름이 형성되어 주 흐름을 방해하여 소용돌이의 형성을 유도합니다. 이러한 소용돌이 또는 터뷸런스가 생성되는 유속은 운동학적 점도에 의해 결정된다., 결국,높은 운동 학적 점도는 장애를 보상 할 수있는 유체의 비교적 강한 내부 응집력을 의미합니다.

레이놀즈 수

흐름 유형(예:지 류 또는 난류)에서의 비율에 의해 결정성 및 점도의 액체가 있습니다. 이 비율은 소위 레이놀즈 수\(Re\)로 표현됩니다. 유체의(평균)유속\(v\)및 운동 학적 점도\(\nu\)에 의해 결정됩니다. 반면에 레이놀즈 수는 흐름의 공간 차원에 의해 결정됩니다., 파이프의 경우 이것은 파이프 직경\(d\)입니다. 이러한 맥락에서 소위 특성 길이에 대해 일반적으로 말합니다.

이후 동점도와 관련하여 동적으로 점도 밀도,레이놀즈 수는 표현할 수도 있습니의 관점에서 동점도\(\eta\):

\을 시작{맞춤}
&\boxed{Re:=\frac{v\cdot d}{\뉴}=\frac{v\cdot d\cdot\rho}{\eta}} ~~~\text{레이놀즈 수} ~~~~~ =1 \\
\끝{맞춤}

레이놀즈 수입 차원 유사성에 대한 매개 변수를 설명하는 프로세스 흐름에 대한 강제 흐름입니다., 레이놀즈 수가 동일한 경우에만 시스템의 크기에 관계없이 물리적으로 유사한 흐름 프로세스가 얻어집니다.레이놀즈 수는 모든 종류의 흐름에 매우 중요합니다. 예를 들어 화학 산업에서 기체 및 액체 물질은 파이프 라인을 통해 매우 자주 펌핑됩니다. 그러나기 전에,화학물에 내장 부모,그들은 첫 번째 시험이나 연구 작은 규모에(예를 들어 실험실에서는 파일럿 공장). 실제 스케일에서 나중에 동일하거나”유사한”흐름 동작을 얻으려면 레이놀즈 수는 모든 스케일에서 동일해야합니다., 따라서 레이놀즈 수는 소규모로 결정된 다음 실제 규모에 적용됩니다.

레이놀즈 수는 풍동이나 물 채널에서의 모델 테스트에도 매우 중요합니다. 여기에서도,다음에 적용되는 경우에만에 레이놀즈 번호를 모델을 실험에 해당하는 실제 레이놀즈번호할 수 있는 유효한 결과를 얻을 수 있는 모델에서 실험할 수 있는 전송하는 현실입니다., 의 경우에는 개체는 주변 흐름에 발생한 특징적인 길이\(L\)을 계산하기 위한 레이놀즈 수에 해당하는 객체의 길이의 방향으로 흐름:

\을 시작{맞춤}
&\boxed{Re=\frac{v\cdot L}{\뉴}=\frac{v\cdot L\cdot\rho}{\eta}} \\
\끝{맞춤}

레이놀즈 수에 대한 교반관

에서 화학,흐름에 들 탱크 때 생성되는 혼합 액체와 함께 헤엄,또한 매우 중요합니다. 발생하는 흐름의 유형은 패들이 액체를 통해 흔들리는 속도에 따라 다릅니다.,

속도에 대한 기준점은 패들의 가장 바깥 쪽 부분입니다. 따라서이 속도는 회전 패들(\(v\sim D\cdot f\))의 직경\(D\)및 주파수\(f\)에 따라 달라집니다. 이것이 유체의 실제 유속이 아니더라도 실용적인 이유로이 속도는 여전히 레이놀즈 수를 정의하기 위해 유속으로 사용됩니다., 이는 특정 사례의 교반 선박,레이놀즈 수\(Re_{\text{R}}\)은 다음과 같이 결정됩니다(주파수를 주어집 단위에서의 혁명 per second):

중요한 Reynolds 숫자(전환 층류에서 난류 흐름)

로의 전환에서 층류하는 난류 흐름은 경험적으로 공부한 다른 종류의 흐름입니다. 파이프에서의 흐름의 경우,층류에서 난류로의 전환은 2300 주변의 레이놀즈 수에서 일어난다. 이것은 임계 레이놀즈 수라고도합니다., 층류에서 난류 흐름으로의 전환은 10,000 의 레이놀즈 수까지 다양합니다.

중요한 레이놀즈 수은 Reynolds 수에서 층류이상으로 변경 난류 흐름!

유체가 평평한 판 위로 흐를 때 레이놀즈 수가 100,000 보다 크면 난류 흐름이 예상됩니다. 교반 된 혈관에서 임계 레이놀즈 수는 약 10,000 입니다., 이 경우,난류 흐름은 단점이 될 필요는 없지만 본질적으로 신속한 혼합에 기여합니다!

그러나,차량의 경우 또는 비행기,난류 흐름은 일반적으로 불리,그들은 궁극적으로 의미 있는 에너지를 방출했다. 그렇기 때문에 이러한 물체를 유선형으로 설계해야하므로 터뷸런스가 발생하지 않습니다.

파이프 흐름에 대한 일반적인 레이놀즈 수

엔지니어링에서 우리는 종종 파이프를 통한 흐름을 다루고 있습니다. 건물의 물 파이프 또는 가스 파이프를 예로 생각해보십시오. 이러한 파이프에서 물 경우의 유속도는 1m/s 의 순서이다., 내부 직경의 물 파이프에 대한 20mm. 동적의 점도는 물의 1mpa(millipascal 두 번째)와 밀도의 1000kg/m3,이미 하나를 가져옵 Reynolds 숫자의 순서 20,000!

비슷한 결과를 얻을 수 있는 천연 가스 파이프 라인 직경의 예:50mm 의 흐름 속도를 5m/s. 의 밀도 0.7kg/m3 및 동적의 점도 11µPas,Reynolds 숫자의 15,000 을 얻을 수 있습니다. 이러한 예는 난류 파이프 흐름이 층류보다 기술 실습에서 훨씬 더 자주 발생한다는 것을 보여줍니다!