Как работает калькулятор числа Рейнольдса
Калькулятор считает число Рейнольдса для жидкости или газа в трубе либо канале и показывает режим потока: ламинарный, переходный или турбулентный.
Если известна динамическая вязкость, используется формула:
$$ Re = \frac{\rho v L}{\mu} $$
Где \(\rho\) — плотность среды, \(v\) — средняя скорость потока, \(L\) — характерный размер, а \(\mu\) — динамическая вязкость.
Если известна кинематическая вязкость, используется форма:
$$ Re = \frac{vL}{\nu} $$
Здесь \(\nu\) — кинематическая вязкость.
Для круглой трубы характерный размер — внутренний диаметр. Для канала произвольной формы можно использовать гидравлический диаметр:
$$ D_h = \frac{4A}{P} $$
Где \(A\) — площадь сечения, а \(P\) — смоченный периметр.
Например, для воды при \(20^\circ\text{C}\), скорости \(1\ \text{м/с}\), диаметра \(50\ \text{мм}\) и динамической вязкости \(1{,}002\ \text{мПа}\cdot\text{с}\) получится \(Re \approx 49\,810\). Такой поток попадает в турбулентную область по типовым порогам для внутреннего потока в трубе.
Как читать результат
Для внутреннего потока в трубе обычно используют такие ориентиры:
- \(Re < 2300\) — ламинарный режим;
- \(2300 \le Re \le 4000\) — переходная область;
- \(Re > 4000\) — турбулентный режим.
Число Рейнольдса безразмерное: у результата нет собственной единицы измерения. Эти границы не заменяют полноценный гидравлический расчёт, но помогают выбрать модель сопротивления и понять характер потока.
Ограничения
Инструмент не считает коэффициент трения, шероховатость, местные сопротивления и потери давления. Свойства жидкостей и газов зависят от температуры, поэтому пресеты нужны для быстрой оценки, а ответственные расчёты лучше делать с фактическими свойствами среды.