Reynoldsovo číslo

ikona
Tento článek není dostatečně ozdrojován, a může tedy obsahovat informace, které je třeba ověřit.
Jste-li s popisovaným předmětem seznámeni, pomozte doložit uvedená tvrzení doplněním referencí na věrohodné zdroje.

Reynoldsovo číslo je podobnostní číslo, fyzikální bezrozměrová veličina, která dává do souvislosti setrvačné síly a viskozitu (vnitřní tření) v proudící tekutině. Je pomocí něj např. možné určit, zda je proudění tekutiny laminární, nebo turbulentní. Čím je Reynoldsovo číslo vyšší, tím nižší je vliv třecích sil částic tekutiny.

Význam a využití

K rozlišení laminárního proudění od turbulentního (při proudění trubicí) se používá Reynoldsovo číslo dané vztahem

Re = v s d ν {\displaystyle {\mbox{Re}}={\frac {v_{s}d}{\nu }}} ,

kde d {\displaystyle d} označuje hydraulický průměr trubice, v s {\displaystyle v_{s}} je střední hodnota rychlosti proudění kapaliny v daném průřezu a ν {\displaystyle \nu } je kinematická viskozita. Pro velké hodnoty Re {\displaystyle {\mbox{Re}}} je proudění turbulentní, pro nízké hodnoty je proudění laminární. Při Re {\displaystyle {\mbox{Re}}\to \infty } je proudění potenciálové.[zdroj?]

Hranice mezi těmito dvěma případy se označuje jako kritická hodnota Reynoldsova čísla. Tato hodnota je pro různé kapaliny a různé typy potrubí různá a zjišťuje se experimentálně. Kritická hodnota se obvykle pohybuje kolem hodnoty 2000.

Pro proudění vody v uzavřených profilech (potrubích) mluvíme o laminárním proudění jestliže Re < 2320, pro otevřená koryta se uvažuje laminární proudění pro Re < 580. Horní rozhraní však je velmi nejednoznačné, podstatnou měrou záleží na tom, jakým způsobem a jakou rychlostí je rychlost proudění zvyšována, při pozvolném zvyšování rychlosti se laminární režim dokáže při tlakovém proudění uchovat až asi do Re = 13800[1], v otevřených korytech do ca Re = 3450. Při větších hodnotách Re je proudění prakticky vždy turbulentní. Turbulentní proudění se při snižování rychlosti naopak zachová, pokud vzniklo, pro Re > 4000. V intervalu 2320 < Re < 4000 je tzv. přechodná oblast mezi laminárním a turbulentním prouděním.

Reynoldsovo číslo má velký význam při studiu odporů, které vznikají prouděním kapaliny v potrubí i korytech nebo při obtékání těles. Podobně má Reynoldsovo číslo významný vliv na řadu dalších hydraulických veličin.

Reynoldsovo číslo lze použít například při testování nových letadel. Postavíme-li přesnou kopii testovaného stroje v měřítku 1:4 pak je třeba vynásobit rychlost obtékání vzduchem také čtyřikrát. S využitím Reynoldsova čísla můžeme však také simulovat obtékání testovaného stroje pomocí vody či jiné tekutiny. Důležité je, aby zůstal zachován poměr třecích a setrvačných sil objektu. Právě to nám umožňuje znalost Reynoldsova čísla. Těmito problémy se zabývá tzv. teorie podobnosti.

Typické hodnoty Reynoldsova čísla

Látka Re
Spermie ~ 1×10−2
Tok krve v mozku ~ 1×102
Tok krve v aortě ~ 1×103
Plavající člověk ~ 4×106
Letadlo ~ 1×107
Plejtvák obrovský ~ 3×108
Velká loď (RMS Queen Elizabeth 2) ~ 5×109

Související články

Externí odkazy

Reference

  1. BOOR, B., KUNŠTÁTSKÝ, J. a Patočka, C. (1968): Hydraulika pro vodohospodářské stavby. SNTL/ALFA Praha/Bratislava
Pahýl
Pahýl
Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.
Autoritní data Editovat na Wikidatech
  • NKC: ph1002002
  • PSH: 3001
  • GND: 4177959-9
  • LCCN: sh85113557
  • NLI: 987007536463305171