✨Số Reynolds

thumb|right|Chùm khí từ chiếc nến này chuyển đổi từ tầng sang rối. Số Reynolds có thể được sử dụng để dự đoán nơi sự chuyển đổi xảy ra thumb|right|[[Đường xoáy xung quanh một vật hình trụ. Nó có thể xảy ra xung quanh các vật hình trụ và cầu, với bất cứ chất lỏng nào, kích cỡ hình trụ và vận tốc chất lỏng cho biết rằng dòng chảy có số Reynolds khoảng giữa 40 và 1000. ]] thumb|[[George Gabriel Stokes|Ngài George Stokes, người giới thiệu số Reynolds]] thumb|[[Osborne Reynolds, người làm phổ biến khái niệm này]] Trong cơ học chất lưu, số Reynolds là một giá trị không thứ nguyên biểu thị độ lớn tương đối giữa ảnh hưởng gây bởi lực quán tính và lực ma sát trong (tính nhớt) lên dòng chảy.

Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ dòng chảy chất lỏng trong một ống dẫn đến sự di chuyển của không khí qua cánh máy bay.

Khái niệm này đã được giới thiệu bởi George Gabriel Stokes vào năm 1851, nhưng số Reynolds đã được đặt tên bởi Arnold Sommerfeld vào năm 1908 sau khi Osborne Reynolds (1842-1912) phổ biến việc sử dụng nó vào năm 1883

Định nghĩa

Số Reynolds thường được ký hiệu là Re và được tính theo công thức:

:$\backslash mathrm\{Re\}\; =\; \backslash frac\{\backslash rho\; \{v\}\; D$\mathrm{H {\mu} = \frac{ {v} D\mathrm{H {\nu} = \frac{ {Q} D_\mathrm{H {\nu A}

trong đó:

• là đường kính thủy lực của ống (đường kính bên trong nếu ống tròn) (m).
• là lưu lượng dòng chảy (m³/s).
• là diện tích tiết diện ống (m²).
• là vận tốc trung bình của chất lỏng (m/s).
• là độ nhớt động lực học của chất lỏng (Pa·s = N·s/m² = kg/(m*s)).
• (nu) là độ nhớt động học () (m²/s).
• là khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³).

Với các hình dạng như vuông, chữ nhật hoặc ống hình vòng mà có chênh lệch chiều dài chiều rộng đáng kể, thứ nguyên đặc trưng của dòng chảy bên trong được đưa về đường kính thủy lực, , định nghĩa bởi phương trình:

:$D\_\backslash mathrm\{H\}\; =\; \backslash frac\{4\; A\}\{P\},$

trong đó là diện tích tiết diện và là chu vi ướt. Chu vi ướt của một máng là tổng chu vi của tất cả phần thành máng mà tiếp xúc với dòng chảy. Nghĩa là phần của máng tiếp xúc với không khi không được bao gồm trong chu vi ướt.

Với ống tròn, đường kính thủy lực bằng với đường kính bên trong ống, là:

:$D\_\backslash mathrm\{H\}\; =\; D.$

Với ống hình vòng, ví dụ như máng ngoài của thiết bị trao đổi nhiệt ống-trong-ống, đường kính thủy lực có thể tối giản thành:

:$D$\mathrm{H,annulus} = D\mathrm{o} - D_\mathrm{i}

trong đó : là đường kính bên trong của ống bên ngoài : là đường kính bên ngoài của ống bên trong

Với tính toán liên quan đến các ống không tròn, đường kính thủy lực có thể thay thế có đường kính ống, với độ chính xác tương đối, nếu tỉ lệ AR của mặt cắt nằm trong phạm vi < AR < 4.

Dòng chảy trong ống rộng

Với dòng chảy giữa hai mặt phẳng song song—nơi mà có chiều rộng lớn hơn nhiều khoảng cách giữa hai mặt—thứ nguyên đặc trưng bằng với khoảng cách giữa hai mặt. trong khi một số tài liệu sử dụng bán kính thủy lực là thang độ dài đặc trưng với kết quả là có giá trị khác với giá trị của dòng chảy rối.