Bruk Reynolds Tall for Pipe Flow for å finne ut Om det er Laminær eller Turbulent Strømning

Innledning

For pipe flow-programmer, er det ofte viktig å være i stand til å avgjøre om en gitt flow-tilstand er laminær eller turbulent strømning. Forskjellige ligninger eller metoder for analyse ofte gjelder for laminær og turbulent strømning forhold.

begrepene turbulent og laminær er vist i diagrammet i neste avsnitt., Laminær (også kalt effektivisere flyten eller viskøs strømning) oppstår for lave Reynolds tall, med relativt lav strømningshastighet og høy viskositet, og Det er preget av alt av væske velocity-vektoren stilt opp i retning av strømmen. Turbulent strømning, på den annen side oppstår ved høye Reynolds tall, med relativt høy strømningshastighet og lav viskositet. Det har punkt velocity-vektoren i alle retninger, selv om den generelle flyten er i en retning, langs aksen av røret.

Praktisk transport av vann eller luft i et rør eller andre lukkede rør er vanligvis turbulent strømning., På samme måte, pipe flow av andre gasser eller væsker med viskositet lik vann vil normalt bli transportert i rør under turbulent strømning forhold. Laminær vil ofte være til stede med væsker med høy viskositet, for eksempel smøring oljer.

Reynolds Nummer

Den typiske kriteriet for om pipe flow er laminær eller turbulent er verdien av Reynolds Tall., Den Reynolds tall for pipe flow er definert som Re = DVp/μ, der D er diameteren til røret, V er gjennomsnittlig strømningshastigheten i røret, ρ er tettheten i den flytende væske og μ er dynamisk viskositet flytende væske. Re er en dimensionless antall. Noen konsistent sett av enheter kan brukes for D, V, ρ og μ, og vil resultere i Reynolds nummer blir dimensionless. Den allment aksepterte kriterier for laminær og turbulent strømning i form av Re er som følger:

For Re < 2100, det er laminær.,

For Re > 4000, det er turbulent strømning.

For 2100 < Re < 4000, flyten er i overgangen regionen.

For flyten i overgangen regionen, flyten kan enten være laminær eller turbulent, avhengig av arten av inngangen til rør og rør veggen ruhet.

Ikke-sirkulære Rør – Hydraulisk Radius

Eksempel Beregninger

Tenk pipe flow på 1,2 cfs vann på 50oF gjennom en 4″ diameter rør. Hva er Reynolds Tall for denne flyten?, Det er laminær eller turbulent strømning?

Løsning: Verdier for tetthet og viskositet av vann på 50oF er nødvendig. Slike verdier er tilgjengelige i fluidmekanikk eller termodynamikk lærebøker, håndbøker og på internett.

De verdiene som trengs for dette problemet er: ρ = med 1,94 snegler/ft3 og μ = 2.73 x 10-5 lb-sek/ft2.

strømningshastigheten, V, kan beregnes fra V = Q/A = Q/(nD2/4) = 1.2/ = 1.34 ft/sec.

å Erstatte verdier inn i Re = DVp/μ gir Re = (1/3)(1.34)(1.94)/2.73 x 10-5, eller Re = 3.17 x 104.,

Denne verdien av Reynolds tallet er større enn 4000, så dette er turbulent strømning.

Dette innlegget er en del av serien: Pipe Flow Beregninger

Pipe flow beregningene inkluderer bruk av Reynolds tall å finne hvis strømmen er laminær eller turbulent strømning. Friksjons-head-tap kan bli funnet ved å bruke Darcy Weisbach ligningen og friksjon faktor. Inngangen lengde for fullt utviklet strømmen kan bli funnet for turbulent strømning og for laminær strømning.,

1. Rør Flow Beregninger 1: Inngang Lengde for Fullt Utviklet Flow
2. Rør Flow Beregninger 2: Reynolds Tall og Laminær & Turbulent Strømning
3. Rør Flow Beregninger 3: Friksjonen Faktor & Friksjons-trykktap
4. Excel-Formler for å Beregne vannføring Priser for Ulike rørstørrelser
5. Rør Flow/trykktap/Friksjon Faktor Beregninger med Excel-Regneark Maler

---