Число Рейнольдса

Число Рейнольдса Определение числа Рейнольдса Число Рейнольдса (Re) — безразмерная величина, измеряющая соотношение сил инерции и вязкости в жидкости.   При […]

Число Рейнольдса

  • Определение числа Рейнольдса

    • Число Рейнольдса (Re) — безразмерная величина, измеряющая соотношение сил инерции и вязкости в жидкости.  
    • При низких числах Рейнольдса преобладает ламинарный поток, при высоких — турбулентный.  
    • Турбулентность возникает из-за различий в скорости и направлении движения жидкости.  
  • Применение числа Рейнольдса

    • Используется для прогнозирования перехода от ламинарного потока к турбулентному.  
    • Применяется при масштабировании задач гидродинамики.  
    • Помогает предсказывать поведение жидкости в более крупном масштабе.  
  • История и развитие

    • Введено Джорджем Стоксом в 1851 году.  
    • Названо Арнольдом Зоммерфельдом в 1908 году в честь Осборна Рейнольдса.  
    • Рейнольдс популяризировал использование числа Рейнольдса в 1883 году.  
  • Определение числа Рейнольдса

    • Re = uL/ν = ρuL/μ, где ρ — плотность жидкости, u — скорость потока, L — характерная длина, μ — динамическая вязкость.  
    • Число Рейнольдса может быть определено для различных ситуаций, включая трубы, сферы и другие формы.  
  • Практическое применение

    • Совпадение чисел Рейнольдса недостаточно для обеспечения сходства.  
    • Поток жидкости хаотичен, и небольшие изменения формы и шероховатости могут привести к разным потокам.  
    • Число Рейнольдса является важным ориентиром и широко используется.  
  • Определение числа Рейнольдса

    • Число Рейнольдса определяется как отношение объемного расхода к динамической вязкости жидкости.  
    • Для труб используется гидравлический диаметр, который зависит от формы канала.  
  • Ламинарно-турбулентный переход

    • Ламинарный поток возникает при Re < 2300, турбулентный — при Re > 2900.  
    • В нижней части диапазона образуется прерывистый поток.  
    • Ламинарный поток преобладает в центре трубы, турбулентный — вблизи стенки.  
  • Поток в широком канале

    • Характерный размер равен расстоянию между пластинами.  
    • Гидравлический радиус используется для расчета расхода жидкости со свободной поверхностью.  
  • Обтекание аэродинамических поверхностей

    • Число Рейнольдса используется для управления «эффектом масштаба» при проектировании аэродинамического профиля.  
    • Число Рейнольдса по хорде определяется как Vc/ν, где V — скорость полета, c — длина хорды, ν — кинематическая вязкость.  
  • Объект в жидкости

    • Число Рейнольдса частицы характеризует природу потока и скорость падения.  
    • В вязких жидкостях поток обычно ламинарный, используется закон Стокса.  
    • Сфера в жидкости имеет различные типы потока в зависимости от числа Рейнольдса.  
  • Прямоугольный объект в жидкости

    • Уравнение идентично уравнению для сферы, объект аппроксимируется эллипсоидом.  
    • Характерная шкала длины выбирается в зависимости от формы объекта.  
  • Скорость падения

    • Число Рейнольдса частицы определяет скорость падения.  
    • При ламинарном потоке используется закон Стокса, при турбулентном — закон турбулентного сопротивления.  
  • Упакованная кровать

    • Число Рейнольдса зависит от объема пустот и поверхностной скорости.  
    • Ламинарные условия применяются до Re = 10, полностью турбулентные — с Re = 2000.  
  • Емкость для перемешивания

    • Характерный размер — диаметр мешалки, скорость V равна ND.  
    • Система становится полностью турбулентной при Re выше 10000.  
  • Перепады давления и диаграмма Муди

    • Диаграмма Муди показывает зависимость коэффициента трения от числа Рейнольдса и относительной шероховатости.  
    • Ламинарный, переходный и турбулентный режимы течения зависят от числа Рейнольдса.  
  • Сходство потоков

    • Для подобия потоков необходимо одинаковое число Рейнольдса и Эйлера.  
    • Номера моделей и конструктивные номера должны быть в одинаковой пропорции.  
  • Ограниченные потоки

    • Число Рейнольдса недостаточно для подобия ограниченных потоков.  
    • Примеры: поток Тейлора-Куэтта и технические приложения.  
  • Масштабы турбулентного движения

    • В турбулентном потоке существуют различные масштабы движения жидкости.  
    • Число Рейнольдса указывает на диапазон масштабов потока.  
  • Физиология и число Рейнольдса

    • Закон Пуазейля зависит от ламинарного потока.  
    • Турбулентность возникает при быстром изменении диаметра сосуда.  
  • Сложные системы и число Рейнольдса

    • Число Рейнольдса используется в финансовых потоках и нелинейных сетях.  
    • Критический режим Рейнольдса разделяет ускоритель и замедлитель.  
  • Связь с другими безразмерными параметрами

    • Число Рейнольдса связано с числами Пекле и Прандтля.  
    • Тепловое число Пекле и магнитное число Рейнольдса связаны с коэффициентами диффузии.  
  • Частотно-размерное распределение отложений

    • Крумбейн, 1934: Jour. Осадок. Бензин., об. 4, Нет. 2 августа, стр. 65 — 77  
    • Крумбейн, Уильям Кристиан и Фрэнсис Дж. Петтиджон, 1938: Руководство по осадочной петрографии, Appleton-Century-Crofts, Inc., Нью-Йорк, 549 стр.  
  • Концентрация наносов и скорость их выпадения

    • Джон С. McNown & Pinnam Lin, 1952: Proc. из 2-й конференции Среднего Запада по механике жидкости и газа, Университет штата Огайо, Колумбус, Огайо, стр. 401 — 411  
    • Макнаун, Джон С. & Дж. Малайка, 1950: Труды Американского геофизического союза, том II. 31, Нет. 1 февраля, стр. 74 — 82  
  • Эксперименты с плотностью и мутными потоками

    • Джерард В. Миддлтон, 1967: Канадский журнал. of Earth Science, том ii. 4, с. 475 — 505  
  • Экспериментальное исследование Осборна Рейнольдса

    • Осборн Рейнольдс, 1883: Фил. Транс. Рой. Соч., 174, Документы, том II. 2, стр. 935 — 982  
  • Влияние формы на скорость падения осадочных частиц

    • E. F. Шульц, Р. H. Уайльд и М. L. Альбертсон, 1954: Колорадский сельскохозяйственный и механический колледж, Форт-Коллинз, Колорадо, Серия MRD «Осадочные породы», No. 5 июля (CER 54EFS6), 161 страница  
  • Разработка метода стратифицированной подвески

    • H. J. Скидмор, 1948: Дипломная работа, факультет механики и гидравлики Государственного университета. из Айовы, штат Пенсильвания, 2 (? страниц)  
  • Принципы, методы и применение анализа размера частиц

    • Джеймс П. M. Сивицки, 1991: Кембриджский университет. Издательство, Кембридж, 368 стр.  

Полный текст статьи:

Число Рейнольдса

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх