Brug Reynolds Tal for Rør Flow til at finde ud af, Om det er Laminar Flow eller Turbulent Flow

Indledning

For rør flow applikationer, er det ofte vigtigt at være i stand til at afgøre, om et givent flow-tilstand er laminar flow eller turbulent flow. Forskellige ligninger eller analysemetoder gælder ofte for laminære strømningsforhold og turbulente strømningsforhold.

begreberne turbulent og laminær strømning er vist i diagrammet i næste afsnit., Laminar Flo. (også kaldet streamline Flo. eller viskos Flo.) forekommer for lavt Reynolds-tal, med relativt langsom strømningshastighed og høj viskositet er det kendetegnet ved alle væskehastighedsvektorer, der er linet op i strømningsretningen. Turbulent strømning forekommer derimod ved højt Reynolds-tal med relativt høj strømningshastighed og lav viskositet. Det har punkthastighedsvektorer i alle retninger, selvom den samlede strømning er i en retning langs rørets akse.

praktisk transport af vand eller luft i et rør eller anden lukket ledning er typisk turbulent strømning., Tilsvarende vil rørstrømning af andre gasser eller væsker med viskositet svarende til vand normalt transporteres i ledninger under turbulente strømningsforhold. Laminær strømning vil ofte være til stede med væsker med høj viskositet, såsom smøreolier.

Reynolds-tallet

det typiske kriterium for, om rørstrømmen er laminær eller turbulent, er værdien af Reynolds-tallet., Reynolds tal for rør Flo.er defineret som Re = DVp/μ, hvor D er rørdiameteren, V er den gennemsnitlige strømningshastighed i røret, is er densiteten af den strømmende væske og μ er den dynamiske viskositet af den strømmende væske. Re er et dimensionsløst tal. Enhver konsekvent sæt af enheder kan bruges til D, V, and Og μ, og vil resultere i Reynolds nummer bliver dimensionsløs. Den generelt accepterede kriterier for laminart og turbulent flow flow i form af Re er som følger:

e < 2100, det er laminar flow.,

For Re > 4000 er det turbulent strømning.

for 2100 < Re < 4000 er strømmen i overgangsregionen.

for FLO.i overgangsregionen kan strømmen være enten laminær eller turbulent, afhængigt af arten af indgangen til røret og rørvægens ruhed.

ikke-cirkulære ledninger – hydraulisk Radius

eksempel beregninger

overvej rørstrømning på 1,2 CFS vand ved 50oF gennem et rør med 4″ diameter. Hvad er Reynolds-nummeret for dette Flo??, Er det laminar Flo?eller turbulent Flo??

opløsning: værdier for densitet og viskositet af vand ved 50oF er nødvendige. Sådanne værdier er tilgængelige i væskemekanik eller termodynamik lærebøger, håndbøger og på internettet.

de værdier, der er nødvendige for dette problem er: = = 1,94 snegle/ft3 og μ = 2,73 10 10-5 lb-sec / ft2.

strømningshastigheden, V, kan beregnes ud fra V = / / A = = /(nD2/4) = 1,2 / = 1,34 ft / sek.

at erstatte værdier i Re = DVp / gives giver Re = (1/3)(1.34)(1.94)/2.73 10 10-5, eller Re = 3,17.104.,

denne værdi af Reynolds tal er større end 4000, så dette er turbulent strømning.

dette indlæg er en del af serien: Rørstrømningsberegninger

Rørstrømningsberegninger inkluderer brug af Reynolds-nummer for at finde ud af, om strømmen er laminær strømning eller turbulent strømning. Friktionshovedtab kan findes ved hjælp af Darcy .eisbach-ligningen og friktionsfaktoren. Indgangslængden for fuldt udviklet Flo.kan findes for turbulent Flo. og for laminar Flo..,

1. Rør Flow Beregninger 1: Indgang Længde for Fuldt Udviklet Flow
2. Rør Flow Beregninger 2: Reynolds Tal og Laminar & Turbulent Flow
3. Rør Flow Beregninger 3: Den Friktion Faktor & Friktion Hoved Tab
4. Excel-Formler til Beregning af Vand-Flow Priser for Forskellige rørdiametre
5. Rør Flow/Hoved Tab/Friktion Faktor Beregninger med Excel Regneark Skabeloner

---