Numero ng Reynolds | Ito ay 10+ Mahalagang katotohanan

nilalaman

Ang kahulugan ng numero ng Reynolds

"Ang numero ng Reynolds ay ang ratio ng mga puwersang inertial sa mga malapot na puwersa."

Ang numero ng Reynolds ay isang walang sukat na bilang na ginamit upang pag-aralan ang mga likidong sistema sa iba't ibang paraan tulad ng pattern ng daloy ng isang likido, likas na katangian ng daloy, at iba't ibang mga parameter ng likido na mekaniko. Ang numero ng Reynold ay mahalaga din sa pag-aaral ng paglipat ng init. Mayroong maraming ugnayan na binuo, kasama na ang numero ni Reynold sa mga likidong mekaniko, tribology at paglipat ng init. Ang paghahanda ng iba't ibang mga gamot sa parmasya ay nangangailangan ng bilang ng pag-aaral ni Reynold.

Ito ay talagang isang representasyon at paghahambing ng puwersa ng pagkawalang-kilos at puwersang malapot.

Reynolds na equation ng bilang

Ang numero ng walang sukat na Reynold ay kumakatawan kung ang dumadaloy na likido ay magiging daloy ng laminar o magulong daloy, isinasaalang-alang sa ilang mga katangian tulad ng tulin, haba, lapot, at uri ng daloy. Tinalakay ang bilang ng Reynold bilang sumusunod:

Ang numero ng Reynold ay karaniwang tinatawag na ratio ng puwersa ng pagkawalang-kilos upang malapot ang puwersa at makilala ang daloy ng kalikasan tulad ng laminar, magulong iba pa Tingnan natin ang equation tulad ng nasa ibaba,

Re = \ frac {puwersa ng Inertia} {malapot na puwersa}

Puwersang inertia = \ rho AV ^ {2}

Viscous force = \ frac {\ mu VA} {D}

Sa pamamagitan ng paglalagay ng puwersang inertia at malapot na ekspresyon ng puwersa sa ekspresyon ng numero ni Reynold, nakukuha natin

Re = \ frac {\\ rho VD} {\ mu}

Sa itaas na equation,

Re = Ang numero ni Reynold (Walang dimensyon na numero)

? = density ng likido (kg / m3)

V = tulin ng daloy (m / s)

D = Diameter ng daloy o tubo / haba ng Mga Katangian (m)

μ = lapot ng likido (N * s / m2)

Mga unit ng numero ng reynold

Ang numero ng Reynold ay walang dimensyon. Walang unit ng numero ng Reynolds.

Numero ng Reynolds para sa daloy ng laminar

Ang pagkilala sa daloy ay maaaring posible sa pamamagitan ng pag-alam sa numero ng Reynold. Ang bilang ng daloy ng laminar ng Reynold ay mas mababa sa 2000. Sa isang eksperimento, kung nakakuha ka ng isang halaga ng numero ni Reynold na mas mababa sa 2000, maaari mong sabihin na ang daloy ay laminar.

Bilang ng tubig sa Reynolds

Ang equation ng numero ni Reynold ay ibinigay bilang

Reynolds number = \ frac {Density ng fluid \ cdot tulin ng daloy \ cdot Diameter ng daloy / Haba} {Viscosity of fluid}

Kung pag-aralan natin ang equation sa itaas, ang halaga ng numero ng Reynolds ay nakasalalay sa density ng likido, tulin ng daloy, ang diameter ng daloy nang direkta at inversely sa lapot ng likido. Kung ang likido ay tubig, kung gayon ang density at lapot ng tubig ay ang mga parameter na direktang nakasalalay sa tubig.

Numero ng Reynolds | Ito ay 10+ Mahalagang katotohanan
laminar sa magulong
Kredito sa imahe: mga brewbook mula sa malapit sa Seattle, USA, Ang Laminar sa Magulo - Flickr - mga brewbookCC BY-SA 2.0

Numero ng Reynolds para sa magulong daloy

Pangkalahatan, maaaring mahulaan ng eksperimentong numero ng Reynolds ang pattern ng daloy. Kung ang halaga ng numero ni Reynold ay> 4000, kung gayon ang daloy ay isinasaalang-alang bilang magulong kalikasan.

I-drag ang Coefficient (Cd) vs Reynolds number (Re) sa iba't ibang mga object

Numero ng Reynolds | Ito ay 10+ Mahalagang katotohanan
Kredito sa imahe: "File: I-drag ang Coefficient (Cd) kumpara sa numero ng Reynolds (Re) sa iba't ibang mga object.png" ni Welty, Wicks, Wilson, Rorrer. ay may lisensya sa ilalim CC BY-SA 4.0

Ang numero ng Reynolds sa isang tubo

Kung ang likido ay dumadaloy sa pamamagitan ng tubo, nais naming kalkulahin ang bilang ng likido ni Reynold na dumadaloy sa pamamagitan ng isang tubo. Ang iba pang lahat ng mga parameter ay nakasalalay sa uri ng likido, ngunit ang diameter ay kinuha bilang tubo Hydraulics diameter DH (Para sa mga ito, ang daloy ay dapat na maayos na paglabas mula sa tubo)

Reynolds number = \ frac {Density ng likido \ cdot tulin ng daloy \ cdot Hydraulic Diameter ng daloy / Haba} {Viscosity ng fluid}

Bilang ng hangin ng Reynolds

Tulad ng tinalakay sa Reynold number para sa tubig, Ang numero ng Reynold para sa hangin ay direktang nakasalalay sa density ng hangin at lapot.

Saklaw ng numero ng Reynolds

Ang numero ni Reynold ay ang pamantayan upang malaman kung ang daloy ay magulo o nakalamina.

Kung isasaalang-alang natin ang daloy ng panloob kung gayon,

Kung ang Re <(2000 hanggang 2300) na daloy ay isinasaalang-alang ang mga katangian ng laminar,

 Re> 4000 ay kumakatawan sa magulong daloy

Kung ang halaga ni Re ay nasa pagitan ng (hal. 2000 hanggang 4000) ay kumakatawan sa daloy ng paglipat.

Tsart ng numero ng Reynolds

Ang moody chart ay naka-plot sa pagitan ng numero ng Reynolds at factor ng pagkikiskisan para sa iba't ibang pagkamagaspang.

Mahahanap natin ang kadahilanan ng pagkikiskisan ng Darcy-Weisbach na may Reynold na numero. Mayroong isang analitikal na ugnayan na binuo upang makita ang kadahilanan ng pagkikiskisan.

Mga numero ng Reynolds
Ang numero ni Reynold sa Moody Diagram Wikipedia
Kredito Orihinal na diagram: S Beck at R Collins, University of Sheffield (Tapos na sa pangalawang batas at Ingles Wikipedia) Pagbabago sa SVG: Marc.derumauxMoody ENCC BY-SA 4.0

Reynolds bilang kinematic viscosity

Ang kinematic viscosity ay ibinibigay bilang,

Kinematic viscosity = \ frac {Viscosity of fluid} {Density ng likido}

Ang Equation ng numero ni Reynold,

Reynolds number = \ frac {Density ng likido \ cdot tulin ng daloy \ cdot Hydraulic Diameter ng daloy / Haba} {Viscosity ng fluid}

Ang equation sa itaas ay nabuo tulad ng sa ibaba kung isulat ito sa anyo ng kinematic viscosity,

[Reynolds number = \ frac {tulin ng daloy \ cdot Hydraul diameter ng daloy / Haba} {Kinematic Viscosity ng fluid}

Re = \ frac {VD} {\ nu}

Reynolds silindro ng numero

Kung ang likido ay dumadaloy sa pamamagitan ng silindro at nais naming kalkulahin ang Reynold na bilang ng likido na dumadaloy sa silindro. Ang iba pang lahat ng mga parameter ay nakasalalay sa uri ng likido, ngunit ang diameter ay kinuha bilang Hydraulics diameter DH (Para sa mga ito, ang daloy ay dapat na maayos na paglabas mula sa silindro)

Reynolds bilang ng rate ng daloy ng masa

Sinusuri namin pagkatapos ang equation ng numero ng Reynold kung nais naming makita ang ugnayan sa pagitan ng numero ng Reynold at rate ng daloy ng masa.

Re = \ frac {\ rho VD} {\ mu}

Tulad ng nalalaman natin mula sa equation ng pagpapatuloy, ang rate ng daloy ng masa ay ipinahiwatig bilang sa ibaba,

m = \ rho \ cdot A \ cdot V

Sa pamamagitan ng paglalagay ng mga halaga ng mass flow rate sa Reynolds number equation,

Re = \ frac {m \ cdot D} {A \ cdot \ mu}

Maaari itong malinaw na nabanggit mula sa expression sa itaas na ang numero ng Reynold ay may direktang ugnayan sa rate ng daloy ng masa.

Laminar kumpara sa magulong daloy ng Reynolds number | Ang numero ng reynolds na laminar vs magulong

Pangkalahatan, sa mga likido na mekaniko, sinusuri namin ang dalawang uri ng daloy. Ang isa ay ang daloy ng laminar na nangyayari sa mababang bilis, at isa pa ay ang magulong daloy na sa pangkalahatan ay nangyayari sa mataas na tulin. Inilalarawan ng pangalan nito ang daloy ng laminar habang ang mga likido na likido ay dumadaloy sa lamina (linear) sa buong daloy. Sa magulong daloy, ang likido ay naglalakbay na may random na paggalaw sa buong daloy.

Maunawaan natin nang detalyado ang mahalagang puntong ito,

Numero ng Reynolds | Ito ay 10+ Mahalagang katotohanan
Reynolds number para sa Laminar at Magulong daloy
Kredito sa imahe:JoseasorrentinoTransaminyong laminar isang turbulentoCC BY-SA 3.0

Daloy ng Laminar

Sa daloy ng laminar, ang mga katabing mga layer ng mga likido na likido ay hindi lumusot sa bawat isa at dumadaloy sa mga parallel na direksyon ay kilala bilang daloy ng laminar.

Sa daloy ng laminar, ang lahat ng mga likidong layer ay dumadaloy sa isang tuwid na linya.

  • Mayroong posibilidad ng paglitaw ng daloy ng laminar kapag ang likido na dumadaloy na may mababang bilis at ang diameter ng tubo ay maliit.
  • Ang daloy ng likido na may numero ng isang Reynold na mas mababa sa 2000 ay itinuturing na daloy ng laminar.
  • Ang daloy ng likido ay napaka guhit. Mayroong intersection ng mga katabing layer ng likido, at dumadaloy ang mga ito kahilera sa bawat isa at sa ibabaw ng tubo.
  • Sa daloy ng laminar, ang stress ng paggugupit ay nakasalalay lamang sa lapot ng likido at independiyente sa density ng likido.

Magulong daloy

Ang magulong daloy ay kabaligtaran ng daloy ng laminar. Dito, Sa daloy ng likido, ang magkatabing mga layer ng dumadaloy na likido ay magkasalubong sa bawat isa at hindi dumadaloy na parallel sa bawat isa, na kilala bilang magulong daloy.

Ang mga katabing likidong layer o mga likido na likido ay hindi dumadaloy sa isang tuwid na linya sa isang magulong daloy. Umaagos ang daloy ng mga ito sa mga direksyon na zigzag.

  • Posible ang magulong daloy kung ang bilis ng dumadaloy na likido ay mataas, at ang diameter ng tubo ay mas malaki.
  • Ang halaga ng numero ng Reynold ay maaaring makilala ang magulong daloy. Kung ang halaga ng numero ni Reynold ay higit sa 4000, kung gayon ang daloy ay itinuturing na isang magulong daloy.
  • Ang dumadaloy na likido ay hindi dumadaloy nang unidirectional. Mayroong isang paghahalo o intersection ng iba't ibang mga likidong layer, at hindi ito dumadaloy sa mga parallel na direksyon sa bawat isa ngunit tumatawid sa bawat isa.
  • Ang pagkapagod ng paggugupit ay nakasalalay sa density nito sa isang magulong daloy.

Numero ng Reynolds para sa flat plate

Kung pag-aralan namin ang daloy sa isang patag na plato, pagkatapos ang bilang ng Reynolds ay kinakalkula ng haba ng mga katangian ng flat plate.

Re = \ frac {\ rho VL} {\ mu}

Sa equation sa itaas, ang Diameter D ay pinalitan ng L, na kung saan ay ang mga katangian haba ng daloy sa isang patag na plato.

Numero ng reynolds vs koepisyent ng drag

Ipagpalagay na ang halaga ng numero ng Reynold ay mas mababa kaysa sa puwersang inertia. Mayroong isang mas mataas na puwersa na malapot na nakakakuha ng pangingibabaw sa puwersa ng pagkawalang-galaw.

Kung ang likidong lapot ay mas mataas, kung gayon ang lakas ng pag-drag ay mas mataas.

Reynolds bilang ng isang globo

Kung nais mong kalkulahin ito para sa kasong ito, ang formula ay

Re = \ frac {\ rho VD} {\ mu}

Dito, ang Diameter D ay kinuha bilang diameter ng Hydraulics ng isang globo sa mga kalkulasyon tulad ng silindro at tubo.

Ano ang numero ng Reynolds?

Ang bilang ni Reynold ay ang ratio ng puwersa ng pagkawalang-galaw sa malapot na puwersa. Ipinapahiwatig ito ni Re. Ito ay isang walang dimensyon na numero.

Re = \ frac {puwersa ng Inertia} {malapot na puwersa}

Kahalagahan ng numero ng Reynolds | Pisikal na kahalagahan ng numero ng Reynolds

Ang numero ng Reynold ay walang iba kundi ang paghahambing ng dalawang puwersa. Ang isa ay ang puwersang pagkawalang-galaw, at ang pangalawa ay ang malapot na puwersa. Kung kukuha kami ng parehong puwersa ng ratio, nagbibigay ito ng isang walang dimensyon na bilang na kilala bilang numero ng Reynold. Ang numerong ito ay tumutulong upang malaman ang mga katangian ng daloy at malaman kung alin sa dalawang puwersa ang higit na nakakaapekto sa daloy. Ang numero ng Reynold ay mahalaga din para sa pagtatantya ng pattern ng daloy.

   Malapot na puwersa -> Mas Mataas -> Daloy ng laminar -> Daloy ng langis

   Inertia Force -> Mas Mataas -> Magulong daloy> Mga alon sa karagatan

Eksperimento ni Reynolds

Ginawa ni Osborne Reynolds ang eksperimento ng Reynolds noong 1883 at naobserbahan ang paggalaw ng tubig ay nakalamina o magulong pattern.

Ang eksperimentong ito ay napaka sikat sa mga likido sa likido. Malawakang ginagamit ang eksperimentong ito upang matukoy at maobserbahan ang tatlong daloy. Sa eksperimentong ito, ang tubig ay dumadaloy sa pamamagitan ng isang tubo ng salamin o transparent na tubo.

Ang tinain ay na-injected sa daloy ng tubig sa isang tubo ng baso. Maaari mong mapansin ang daloy ng pangulay sa loob ng glass tube. Kung ang tinain ay may ibang kulay kaysa sa tubig, malinaw na ito ay napapansin. Kung ang tinain ay dumadaloy inline o linear, kung gayon ang daloy ay laminar. Kung ang tinain ay nagpapakita ng kaguluhan o hindi dumadaloy sa linya, maaari nating isaalang-alang ang magulong daloy. Ang eksperimentong ito ay simple at nagbibigay kaalaman para sa mga mag-aaral upang malaman ang tungkol sa daloy at numero ng Reynolds.

Kritikal na numero ng Reynolds

Ang kritikal na numero ng Reynolds ay ang yugto ng paglipat ng laminar at magulong rehiyon ng daloy. Kapag ang daloy ay nagbabago mula sa laminar patungo sa magulong, ang pagbabasa ng bilang ni Reynold ay itinuturing na isang kritikal na numero ni Reynold. Ito ay ipinahiwatig bilang ReCr.  Para sa bawat geometry, magkakaiba ang numero ng kritikal na Reynold na ito.

Konklusyon

Ang numero ng Reynolds ay mahalagang mga termino sa larangan ng engineering at agham. Ginamit ito sa pag-aaral ng daloy, paglipat ng init, pharma atbp. Inilahad namin nang detalyado ang paksang ito dahil sa kahalagahan nito. Nagsama kami ng ilang mga praktikal na katanungan at sagot sa paksang ito.

Para sa higit pang mga artikulo sa mga kaugnay na paksa pindutin dito , Mangyaring hanapin sa ibaba

Tungkol kay Deepakkumar Jani

Numero ng Reynolds | Ito ay 10+ Mahalagang katotohananAko si Deepak Kumar Jani, Sumusunod sa PhD sa Mekanikal- Napapanibagong enerhiya. Mayroon akong limang taon ng pagtuturo at dalawang taong karanasan sa pagsasaliksik. Ang aking paksa na lugar ng interes ay ang thermal engineering, automobile engineering, Mechanical pagsukat, Engineering Drawing, Fluid mechanics atbp Nag-file ako ng isang patent sa "Hybridization ng berdeng enerhiya para sa paggawa ng kuryente". Nag-publish ako ng 17 mga papeles sa pagsasaliksik at dalawang libro.
Natutuwa akong maging bahagi ng Lambdageeks at nais kong ipakita ang ilan sa aking kadalubhasaan sa isang simpleng pamamaraan sa mga mambabasa.
Bukod sa mga akademiko at pagsasaliksik, gusto ko ang paglibot sa kalikasan, pagkuha ng kalikasan at paglikha ng kamalayan tungkol sa kalikasan sa mga tao.
Kumonekta tayo sa pamamagitan ng LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/jani-deepak-b0558748/.
Sumangguni rin sa aking You-tube Channel patungkol sa "Imbitasyon mula sa Kalikasan"

Mag-iwan ng komento

Ang iyong email address ay hindi ilalathala. Ang mga kailangang field ay may markang *

en English
X