Használja a Reynolds számot a Csőáramláshoz, hogy megtudja, hogy lamináris áramlás vagy turbulens áramlás
Bevezetés
a csőáramú alkalmazásokhoz gyakran fontos annak meghatározása, hogy egy adott áramlási állapot lamináris áramlás vagy turbulens áramlás-e. A lamináris áramlási és turbulens áramlási viszonyokra gyakran különböző egyenletek vagy elemzési módszerek alkalmazandók.
a turbulens és a lamináris áramlás fogalmait a következő rész diagramja mutatja., A lamináris áramlás (más néven áramvonalas áramlás vagy viszkózus áramlás) alacsony Reynolds-szám esetén fordul elő, viszonylag lassú áramlási sebességgel és nagy viszkozitással az áramlás irányába sorakozó összes folyadéksebesség-vektor jellemzi. A turbulens áramlás viszont nagy Reynolds-számnál fordul elő, viszonylag nagy áramlási sebességgel és alacsony viszkozitással. Pontsebesség-vektorokkal rendelkezik minden irányban, bár a teljes áramlás egy irányban van, a cső tengelye mentén.
a víz vagy a levegő gyakorlati szállítása egy csőben vagy más zárt vezetékben általában turbulens áramlás., Hasonlóképpen, más, a vízhez hasonló viszkozitású gázok vagy folyadékok csőáramát általában turbulens áramlási körülmények között vezetékekben szállítják. A lamináris áramlás gyakran nagy viszkozitású folyadékokkal, például kenőolajokkal lesz jelen.
A Reynolds-szám
az a tipikus kritérium, hogy a csőáram lamináris vagy turbulens-e, a Reynolds-szám értéke., A csőáram re = DVp/μ Reynolds-száma, ahol D a cső átmérője, V a cső átlagos áramlási sebessége, ρ az áramló folyadék sűrűsége, μ pedig az áramló folyadék dinamikus viszkozitása. Re Egy méret nélküli szám. A d, V, ρ És μ egységekhez bármilyen konzisztens egység használható, és a Reynolds-szám dimenzió nélküli lesz. A lamináris áramlás és a turbulens áramlás Re szempontjából általánosan elfogadott kritériumai a következők:
Re< 2100, ez lamináris áramlás.,
Re > 4000 esetén turbulens áramlás.
2100 <Re < 4000, az áramlás az átmeneti régióban van.
az átmeneti régió áramlása esetén az áramlás lehet lamináris vagy turbulens, a cső bejáratának jellegétől és a csőfal érdességétől függően.
nem kör alakú vezetékek-hidraulikus sugár
példa számítások
fontolja meg az 1.2 cfs víz áramlását az 50oF – nál egy 4 ” átmérőjű csövön keresztül. Mi a Reynolds száma ennek az áramlásnak?, Lamináris áramlás vagy turbulens áramlás?
oldat: az 50of-os víz sűrűségének és viszkozitásának értékeire van szükség. Ezek az értékek a folyadékmechanikai vagy termodinamikai tankönyvekben, kézikönyvekben, valamint az interneten érhetők el.
a problémához szükséges értékek a következők: ρ = 1,94 csiga / ft3 és μ = 2,73 x 10-5 lb-sec/ft2.
az áramlási sebesség V = Q/A = Q/(nD2/ 4) = 1,2/ = 1,34 ft / sec.
az értékek Re = DVp/μ-ba való helyettesítése újra = (1/3)(1.34)(1.94)/2.73 x 10-5, vagy Re = 3,17 x 104.,
Ez a Reynolds-szám értéke nagyobb, mint 4000, tehát ez turbulens áramlás.
Ez a post része a sorozat: Cső-Flow Számítások
Cső-flow számítások a következők segítségével Reynolds-szám megtalálni, ha az áramlás lamináris áramlás, vagy turbulens áramlás. A súrlódási fejveszteség a Darcy Weisbach-egyenlet és a súrlódási tényező segítségével található meg. A teljesen kifejlődött áramlás bejárata a turbulens áramláshoz és a lamináris áramláshoz használható.,
- Cső-Flow Számítások 1: a Bejárat Hossza Teljesen Kidolgozott Flow
- Cső-Flow Számítások 2: Reynolds-Szám, valamint Lamináris & Turbulens Áramlás
- Cső-Flow Számítások 3: A Súrlódási Tényező & Súrlódási Fejét Veszteség
- Excel Képletek Kiszámításához Víz Áramlási Ráták a Különböző Cső Méretek
- Cső Áramlási/Fő Veszteség/Súrlódási Tényező Számítások Excel Táblázatkezelő Sablonok