מספר ריינולדס – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Ronshnapp (שיחה | תרומות)
היו שגיאות וחוסר בדיוק שהיה צריך לתקן. באופן כללי, הערך הזה צריך עדכון משמעותי.
Ronshnapp (שיחה | תרומות)
אין תקציר עריכה
שורה 1:
'''מספר ריינולדס''' (מסומן Re) הוא [[גודל חסר ממד]], שמבטא את היחס בין כוחות האינרציה של הזורם לבין כוחות החיכוך הפועלים בתוך הזורם. ככל שמספר ריינולדס קטן יותר, כך השפעתה של הצמיגות גדול יותר וככל שהוא גדול יותר, כך גדלה השפעתו של התמד הזורם. מספר ריינולדס יכול למשמש ב[[מכניקת הזורמים]] לקבוע אם זרימה היא [[זרימה טורבולנטית|טורבולנטית]] או [[זרימה למינרית|למינרית]]. מצבי זרימה בהם מספר ריינולדס נמוכים מאוד ( <math>Re \ll 1</math>) נקראים לעיתם זרימה זוחלת (creeping flow). המספר נקרא על שם [[אוסבורן ריינולדס]].
 
באופן טיפוסי, בזרימהמספר דרךריינולדס צינור,מוגדר מספר ריינולדסתוך נתוןשימוש עלביחס ידיהבא:
 
:<math> \mbox{Re} = \frac{\textrm{PressureV Forces}}{\textrm{ViscousL Forces}} = {\rho v_}{s} d\over \mu} = \frac{v_{s}V d\overL \nu} = {{Qd} \over {\nu}A} </math>
 
כאן:
 
* <math>\ \rho</math> - [[צפיפות החומר|צפיפות]] הזורם, ב[[קילוגרם]] ל[[מטר]] מעוקב, kg/m³{{כ}}
* <math>\ v_{s}V</math> - [[מהירות]] הזורם הממוצעת, ביחידותאופיינית של מטר ל[[שנייה]]הזורם
* <math>\ dL</math> - קוטרגודל חתךאופייני הצינורעבור הבעיה
* <math>\ \mu</math> - [[צמיגות]] דינמית, ב[[פסקלשל (מידה)|פסקל]]·שנייה (או יחידות שקולות - N·s/m² או kg/m·s){{כ}}הזורם
* <math>\ \nu</math> - צמיגות קינמטית, ביחידותשל m²/sהזורם. הצמיגות הקינמטית שווה ליחס בין הצמיגות הדינמית לצפיפות הנוזל, <math>\ \nu = \frac{\mu}{\rho}</math>.{{כ}}
* <math>\ Q</math> - ספיקה נפחית, במטר מעוקב לשנייה, m³/s{{כ}}
* <math>\ A</math> - [[שטח החתך]] של הצינור, במטר מרובע, m²{{כ}}
 
בגאומטריות שונות, ערכים שונים של מספר ריינולדס מבדיליםיכולים להבדיל בין התחומים שבהם הזרימה היא למינרית או טורבולנטית. ערכים טיפוסיים הם:
* עבור צינור בעל חתך עגול, מתחת ל-2,300 הזרימה היא למינרית. התחום 2,300-4,000 הוא אזור מעבר. מעל 4,000 הזרימה היא טורבולנטית.
* עבור שני לוחות אינסופיים הגבול הוא 500,000.
עם זאת יש לציין כי ערכים מספריים אלו מתשנים במערכות שונות, ותלויים בגורמים רבים (למשל הפרעות לזרימה בכניסה לצינור, חספוס פני שטח הצינור וכדומה).
 
===חישוב לדוגמה===
 
נבחן דוגמה בה מזרימים [[שמן]], שהצמיגות הקינמטית שלו <math>\ \nu</math> היא {{SN|3|-6|m²/s}} בטמפרטורת החדר, בצינור עגול שקוטרו 0.1 מטר (שטח חתך של {{SN|7.85|-3|m²}}). עבור זרימה בצינור נהוג להגדיר את מספר ריינולדס תוך שימוש בביטוי הבא -
 
<math> \mbox{Re} = {{Qd} \over {\nu}A}</math>.

כאשר הספיקהכאן <math>\ Q</math> היא הספיקה דרך הצינור, ו <math>\ A</math> הוא שטח החתך של הצינור. במצב בו הפסיקה שווה ל [[ליטר]] בשנייהאחד כל שנייה ({{SN|1|-3|m³/s}}), מספר ריינולדס הוא <math> \mbox{Re} = {{Qd} \over {\nu}A} \approx 4,246</math>. ערך זה הוא מעט מעל אזור המעבר, ולכן הזרימה תהיה טורבולנטית. הורדת הספיקה לחצי ליטר בשנייה תהפוך את הזרימה ללמינרית.
 
==שימושים==
שורה 36 ⟵ 37:
* [[מספר סטרוהאל]]
* [[משוואת ריינולדס]]
* [[זרימה טורבולנטית]]
 
==קישורים חיצוניים==