Calcolatore del Numero di Reynolds

Con il nostro calcolatore del numero di Reynolds, puoi calcolare rapidamente il numero di Reynolds che aiuta a prevedere se il flusso di un liquido sarà laminare o turbolento. Questo fattore misura il rapporto tra le forze inerziali e le forze viscose che si verificano durante il movimento del liquido. Continua a leggere se vuoi trovare le risposte a queste domande:

• Cos'è il numero di Reynolds?
• Come si calcola?
• Quali sono le sue unità di misura?
• Qual è la definizione di flusso laminare?
• Qual è la definizione di flusso turbolento?

Il numero di Reynolds ha ampie applicazioni nella vita reale. Può descrivere il flusso di un liquido in un tubo, il flusso attorno a un profilo aereo o un oggetto che si muove in un liquido. Nel seguente testo abbiamo fornito l'equazione del numero di Reynolds, una discussione sulle unità e un confronto tra flussi laminari e turbolenti. Continua a leggere per scoprire quali sono i numeri di Reynolds del flusso laminare e del flusso turbolento. Utilizzando questo calcolatore, troverai anche alcuni esempi di calcoli che possono essere effettuati con la formula del numero di Reynolds.

Ti interessa la meccanica dei liquidi? Dovresti vistare anche il nostro calcolatore della spinta idrostatica o il calcolatore per l'equazione di Bernoulli 🇺🇸. Possono essere molto utili per analizzare il movimento dei liquidi.

Il numero di Reynolds è uno dei numeri caratteristici utilizzati nella fluidodinamica per descrivere una caratteristica del flusso. Ad esempio, se vuoi confrontare un modello in scala ridotta (ad esempio, un modello di un aereo) con una situazione reale, dovresti mantenere lo stesso numero di Reynolds. Il numero di Reynolds è il rapporto tra le forze inerziali e le forze viscose esercitate su un liquido in movimento relativo a una superficie. Da un lato, le forze inerziali generano l'attrito del liquido che è un fattore di sviluppo del flusso turbolento. Dall'altro lato, le forze viscose contrastano questo effetto e inibiscono progressivamente la turbolenza.

La definizione del numero di Reynolds include generalmente la velocità di un liquido, la lunghezza caratteristica (o dimensione caratteristica) e le proprietà del liquido, come la densità e la viscosità. Se vuoi saperne di più sulla viscosità del liquido, ti consigliamo di consultare il calcolatore della legge di Stokes, dove troverai, tra le altre cose, la definizione di viscosità. Sebbene il numero di Reynolds possa essere definito in diversi modi, rimane un fattore adimensionale.

Ora probabilmente vorrai sapere cosa significa numero di Reynolds. Il numero di Reynolds viene utilizzato per prevedere se il flusso del liquido sarà laminare o turbolento.

1. Che cos'è il flusso laminare? Si verifica quando le forze viscose sono dominanti ed è caratterizzato da un movimento liquido regolare e costante. Il numero di Reynolds per il flusso laminare è tipicamente Re < 2100; e

2. La definizione di flusso turbolento è l'opposto. È dominato da forze inerziali ed è caratterizzato da getti turbolenti, vortici e altre instabilità del flusso. La definizione del flusso turbolento è solitamente impiegata quandoRe > 3000.

Ma cosa succede quando 2100 < Re < 3000? In questa situazione, il flusso inizierà a cambiare da laminare a turbolento e poi di nuovo a laminare. Si tratta del cosiddetto regime di transizione. Pertanto, la scelta del flusso laminare vs turbolento non è sempre facile e possibile.

La formula del numero di Reynolds dipende dalla viscosità. In genere si distinguono due tipi di viscosità:

1. La viscosità dinamica $\mu$ è una quantità che misura la forza necessaria per superare l'attrito interno di un liquido. Le unità di misura della viscosità dinamica sono: $\rm Pa/s$, $\rm N/(m² \cdot s)$ o $\rm kg/(m \cdot s)$; e

2. La viscosità cinematica $ν$ è la viscosità dinamica divisa per la densità $ν = \mu/\rho$. Pertanto, è una quantità che rappresenta la viscosità dinamica di un liquido per unità di densità ed è espressa in $\rm m²/s$. per saperne di più sulla densità, visita il nostro calcolatore per la densità.

Il calcolatore del numero di Reynolds utilizza contemporaneamente due diverse equazioni del numero di Reynolds, come indicato di seguito:

dove:

• $\rm Re$ — Numero di Reynolds;
• $\rho$ — Densità del liquido;
• $u$ — Velocità del liquido (rispetto all'oggetto);
• $L$ — Lunghezza caratteristica;
• $\mu$ — Viscosità dinamica di un liquido; e
• $\nu$ — Viscosità cinematica di un liquido ($\nu = \mu / \rho$).

In questo calcolatore puoi scegliere una sostanza particolare da alcuni esempi che abbiamo preparato o inserire i parametri del tuo liquido. La lunghezza caratteristica $L$ nelle formule precedenti è una convenzione. Ad esempio, per descrivere:

• Una sfera, possiamo usare il suo raggio o il suo diametro;
• Per un aeromobile, possiamo utilizzare la lunghezza e la larghezza dei profili aerodinamici; e
• Per un flusso in un tubo, possiamo utilizzare il suo raggio interno o il suo diametro.

Altre forme hanno solitamente un diametro equivalente definito.

Ad esempio, calcoliamo il numero di Reynolds per il flusso dell'acqua in un tubo del diametro di $L = 2,\!5\ \rm cm$. La velocità dell'acqua del rubinetto è di circa $u = 1,\!7\ \rm m/s$. Nel nostro calcolatore del numero di Reynolds, puoi scegliere (come sostanza) l'acqua a $\rm 10\ °C$, e otterrai il numero di Reynolds $\rm Re = 32\ 483$. Quindi, il flusso d'acqua è turbolento.