Число Рейнольдса Зміст Загальні відомості | Визначення |...
Число АббеЧисло АльфвенаЧисло АрхімедаЧисло АтвудаЧисло БінгамаЧисло БіоЧисло БондаЧисло ВебераЧисло в'язкіснеЧисло в'язкісно-капілярнеЧисло ГагенаЧисло ГалілеяЧисло ГартманаЧисло гідродинамічно-гравітаційнеЧисло ГрасгофаЧисло ДарсіЧисло Ейлера (фізика)Число ЕкманаЧисло ЕтвешаЧисло капілярностіЧисло КнудсенаЧисло КошіЧисло КутателадзеЧисло ЛагранжаЧисло ЛапласаЧисло ЛюїсаЧисло МахаЧисло МортонаЧисло НуссельтаЧисло НьютонаЧисло ОнезоргеЧисло ПеклеЧисло ПрандтляМагнітне число ПрандтляЧисло РейнольдсаЧисло Рейнольдса критичнеМагнітне число РейнольдсаЧисло Рейнольдса стосовно фільтраціїЧисло РелеяЧисло РічардсонаЧисло РоссбіЧисло Сен-Венана-ІлюшинаЧисло СліхтераЧисло СтентонаЧисло СтрухалаЧисло ФрудаЧисло Фур'єЧисло ХедстремаЧисло ШервудаЧисло ШищенкаЧисло Шмідта
ГідродинамікаГідравлікаКритерії подібності
критерій подібностігідродинаміціінертностіфлюїдаД.Г.СтоксомОзборна Рейнольдсагідродинамікиламінарноїтурбулентноїгустинав'язкістьненьютонівські рідинитискукритичне число Рейнольдса
Число Рейнольдса(Re{displaystyle mathrm {Re} }) — характеристичне число[1] та критерій подібності у гідродинаміці, що базується на відношенні інертності руху течії флюїда до його в'язкості.
Зміст
1 Загальні відомості
2 Визначення
3 Використання
4 Див. також
5 Примітки
6 Література
Загальні відомості |
Це поняття було запропоноване Д.Г.Стоксом у 1851,[2] а назване на честь фізика Озборна Рейнольдса (1842–1912), який популяризував його використання у 1883.[3][4]
Число Рейнольдса часто використовують у задачах гідродинаміки при проведенні аналізу розмірностей, а також для визначення динамічної подібності між різними експериментальними випадками руху рідини. Це число також використовується для характеристики різних режимів: ламінарної або турбулентної течії. Ламінарна течія спостерігається при малих числах Рейнольдса, де сили в'язкості переважають, і вона характеризується сталістю розподілу швидкості руху рідини. Турбулентний режим спостерігається при великих числах Рейнольдса, коли переважають сили інерції, котрі, як правило, спричиняють хаотичні вихори та іншу нестабільність потоку.
Визначення |
Число Рейнольдса може бути визначене для низки різних ситуацій, коли рідина знаходиться у відносному русі до поверхні твердих тіл. Ці визначення зазвичай включають в себе такі властивості рідини, як густина і в'язкість, а також швидкість та характерну довжину (характеристичний розмір). Останній параметр є предметом узгоджень — наприклад радіус або діаметр в рівній мірі справедливі для характеристики сфери чи кола, але вибирають параметр попередньо узгоджений. Для задач повітро- чи судноплавання можуть використовуватись довжина або ширина об'єкту. Для задач, що розглядають течію в трубі або рух кулі в рідині часто використовують внутрішній діаметр труби чи діаметр кулі, відповідно. Для інших форм (наприклад, прямокутні труби або несферичні об'єкти) слід визначати еквівалентний діаметр. Для рідин із змінною густиною (наприклад, гази, що є стисливими) або змінною в'язкістю (неньютонівські рідини) застосовуються спеціальні правила. Швидкість в окремих випадках також може бути предметом узгоджень, зокрема, для випадку посудин з інтенсивним перемішуванням рідини.
Позначається Re[1], іноді R.
Re=ρulη=ulν{displaystyle Re={frac {rho ul}{eta }}={frac {ul}{nu }}},
де: η=νρ{displaystyle eta =nu rho },
Використані позначення фізичних величин:
ρ{displaystyle rho } — густина рідини або газу.
u{displaystyle u} — характеристична швидкість,
l{displaystyle l} — характеристична довжина або розмір,
η{displaystyle eta } — динамічна в'язкість,
ν{displaystyle nu } — кінематична в'язкість,
Обтікання рідиною перешкод підкоряється закону подібності, згідно з яким подібні системи з однаковими числами Рейнольдса ведуть себе однаково. Наприклад, залежність швидкості від координати задається формулою виду
- v=uf(r/l,Re){displaystyle v=uf(mathbf {r} /l,Re)}
залежність тиску від координати визначається формулою виду
- p=ρu2f(r/l,Re){displaystyle p=rho u^{2}f(mathbf {r} /l,Re)}
тощо.
Використання |
Число Рейнольдса часто використовують у задачах гідродинаміки при проведенні аналізу розмірностей, а також для визначення динамічної подібності між різними експериментальними випадками руху рідини. Це число також використовується для характеристики ламінарної або турбулентної течії. Ламінарна течія спостерігається при малих числах Рейнольдса, де сили в'язкості переважають, і вона характеризується сталістю розподілу швидкості руху рідини. Турбулентний режим спостерігається при великих числах Рейнольдса, коли переважають сили інерції, котрі, як правило, спричиняють хаотичні вихори та іншу нестабільність потоку.
У трубах круглого перерізу при Re < 2300 (критичне число Рейнольдса) режим руху рідини ламінарний, а при Re > 2300 – турбулентний.
Див. також |
- Магнітне число Рейнольдса
- Число Рейнольдса критичне
- Число Рейнольдса стосовно фільтрації
- Число Фруда
- Число Струхала
- Число Галілея
Примітки |
↑ аб ДСТУ 3651.2-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Фізичні сталі та характеристичні числа. Основні положення, позначення, назви та значення.
↑ Stokes, George (1851). "On the Effect of the Internal Friction of Fluids on the Motion of Pendulums". Transactions of the Cambridge Philosophical Society 9: 8–106.
↑ Reynolds, Osborne (1883). "An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water shall be direct or sinuous, and of the law of resistance in parallel channels". Philosophical Transactions of the Royal Society 174 (0): 935–982.
↑ Rott, N. (1990). "Note on the history of the Reynolds number". Annual Review of Fluid Mechanics 22 (1): 1–11.
Література |
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
- Бойко В.С., Бойко Р.В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004-2006 рр. 560 + 800 с.
- Світлий Ю. Г., Білецький В. С. Гідравлічний транспорт (монографія). — Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, «Редакція гірничої енциклопедії», 2009,. — 436 с.
| |||||
 | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
