Reynoldsovo číslo

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Skočit na: Navigace, Hledání

Reynoldsovo číslo je číslo které dává do souvislosti setrvačné síly a viskozitu (tedy odpor prostředí v důsledku vnitřního tření). Pomocí toho čísla je možné určit zda je proudění tekutiny laminární a nebo turbulentní. Čím je Reynoldsovo číslo vyšší, tím nižší je vliv třecích sil částic tekutiny na celkový odpor.

Reynoldsovo číslo je pravděpodobně nejznámější z tzv. podobnostních čísel.

[editovat] Význam a využití

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

\mbox{Re} = \frac{v_sd}{\nu},

kde d označuje průměr trubice, vs je střední hodnota proudění kapaliny v daném průřezu a ν je kinematická viskozita. Pro velké hodnoty Re je proudění turbulentní, pro nízké hodnoty je proudění laminární. Při \mbox{Re}\to\infty je proudění potenciálové.


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. U otevřených profilů (v otevřených korytech) není možno vlivem volné hladiny mluvit o o přesně definované hranici pro laminární proudění. Turbulentní proudění se 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 odporu, který vzniká při obtékání těles.


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.

[editovat] Typické hodnoty Reynoldsova čísla

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


[editovat] Související články