Reynoldsova čísla

Tok kapaliny v potrubí naráží na třecí odpor kvůli vnitřní drsnosti (e) stěny trubky, což může vytvářet místní víry proudy v kapalině. Výpočet Reynoldsova čísla pomáhá určit, zda je průtok v potrubí laminární nebo turbulentní.
Trubky, které mají hladkou stěnu, jako je sklo, měď, mosaz a polyetylén, způsobují menší frciální odpor, a proto vytvářejí menší třecí odpor ztráta než u trubek s větší vnitřní drsností, jako je beton, litina a ocel.
Rychlostní profil proudění kapaliny v trubce ukazuje, že kapalina ve středu proudu se pohybuje rychleji než proudění kapaliny směrem k okraji proudu. Proto dochází k tření mezi vrstvami uvnitř kapaliny.
Kapaliny s vysokou viskozitou proudí pomaleji a obecně neprodukují vířivé proudy, takže vnitřní drsnost trubky má malý nebo žádný vliv na třecí odpor proudění v trubce. Tato podmínka se nazývá laminární proudění.

Výpočet Reynoldsova čísla

Reynoldsovo číslo (Re) proudící tekutiny se vypočítá vynásobením rychlosti tekutiny vnitřním průměrem potrubí (pro získání setrvačné síly kapalina) a poté výsledek vydělí kinematickou viskozitou (viskózní síla na jednotku délky).
Kinematická viskozita = dynamická viskozita / hustota kapaliny
Reynoldsovo číslo = (rychlost kapaliny x vnitřní průměr potrubí) / kinematická viskozita

Laminární proudění v potrubí

Laminární proudění nastává, když je vypočítané Reynoldsovo číslo menší než 2300 a v tomto případě je odpor proti proudění nezávislý na drsnosti stěny potrubí.

Turbulentní tok v potrubí

K turbulentnímu toku dochází, když výpočet Reynoldsova čísla přesáhne 4000.

Když se v toku vyskytnou vířivé proudy, poměr vnitřní drsnosti potrubí k vnitřnímu průměr trubky je třeba vzít v úvahu pro výpočet součinitele tření, který se zase použije k výpočtu pozdě dochází ke ztrátě třením.

U trubek s malým průměrem může mít vnitřní drsnost zásadní vliv na součinitel tření. U trubek s velkým průměrem je celkový účinek vířivých proudů méně významný.

Tento odkaz můžete použít k zobrazení informací o vnitřní drsnosti pro různé materiály potrubí.

Relativní drsnost trubky a Reynoldsovo číslo lze použít k vykreslení grafu součinitele tření.

Když dojde k proudění mezi podmínkami laminárního a turbulentního proudění (Re 2300 až Re 4000), je podmínka proudění známá jako kritická a je obtížné ji předvídat . Tok zde není ani zcela laminární, ani zcela turbulentní. Jedná se o kombinaci dvou podmínek proudění.

Colebrook-Whiteova rovnice se používá k výpočtu součinitele tření pro turbulentní proudění.

Součinitel tření se potom používá v Darcyho Weisbachův vzorec pro výpočet ztráty kapaliny třením v potrubí.